Band-Pass Filtrləri Anlamaq
A bant keçirici filtr (BPF) seçilmiş tezlik bandında keçən tezlik-seçici siqnal emalı elementidir vibrasiya komponenotları seçilmiş tezlik bandında keçir, aşağı və yuxarı bütün hər şeyi zəiflədir. Bu, əslində, bir yüksək ötürmə filtri (aşağı tezlikləri bloklaşdırır) və bir aşağı ötürmə filtr (yüksək tezlikləri bloklaşdırır) kombinasiyası, yalnız seçilmiş orta diapazonun keçməsinə icazə verən "pəncərə" əmələ gətirir. Hər bir band-keçid filtri üç rəqəmlə təsvir olunur: onun mərkəz tezliyi, bant eni və sırası və ya kəskinliyi. Vibrasiya işində BPF zərf təhlili, xüsusi diapazonda yönəlmiş diaqnostika üçün, zəif siqnalları sürüşümlər arasından çıxarıb tezliklər dışındakı hər şeyi rədd etmək üçün lazımdır. Bu, daha geniş siqnal filtrləmə.
1. Filtr Parametrləri
Mərkəzi Tezlik (f₀)
- Keçid bandının ortası və maksimal filtr cavabının nöqtəsi.
- Maraq tezlik tərkibinə uyğunlaşdırılır — tipik olaraq bilinən rezonans və ya qüsur tezliyi.
Bant genişliyi (BW)
- Tərif: −3 dB nöqtələri arasında tezlik diapazonu, fyüksək − faşağı.
- Dar zolaq: BW < f₀-ın 10%-i — yüksək seçicilik.
- Geniş zolaq: BW > f₀-ın 50%-i — aşağı seçicilik.
- Q amili: Q = f₀ / BW; Q nə qədər yüksək olarsa, filtr bir o qədər dar və seçici olar.
Filtr Xüsusiyyətləri
- Aşağı kəs (faşağı): aşağı əyrinin −3 dB-ə düşdüyü yeri.
- Yuxarı kəs (fyüksək): burada yuxarı ətək −3 dB-ə enir.
- Forma amili: dayandırma zolağının keçid zolağına nisbəti — filtrin nə qədər kəskin kəsilişinin ölçüsü.
2. Vibrativ Analizində Tətbiqləri
2.1 Zərif Analiz — Əsas İstifadə
Qrup-keçid filtri, yuvarlana bilən rulman qüsurlarını aşkara çıxarmaq üçün kritik ilk addımdır:
- Zolaq seçimi: tipik olaraq 500 Hz–10 kHz və ya 1 kHz–20 kHz.
- Məqsəd: rulman zərbələrinin həyəcanlandırdığı yüksək tezlik struktur rezonanslarını ayırın.
- Proses: BPF → zərif aşkara çıxarma (demodulyasiya) → FFT zərif.
- Nəticə: o rulmanların nasazlıq tezlikləri nəticə olan əvvəldə aydın şəkildə göz qabağına çıxır zərf spektri.
2.2 Rezonans Zolağı Analizi
Struktur və ya rulman ətrafında sıx filtrasiya rezonans o moda enerjisinə bütün digər tezliklər arasında ayırır, spesifik rezonansda təhrikin və cavabın qiymətləndirilməsinə imkan tanıyır — rezonans xətaları aradan qaldırmaqda güclü kömək.
2.3 Tezlik Diapazonunun Ayırılması
BPF seçilmiş diaqnostik diapazona — məsələn, aşağı tezlik işi üçün 10–100 Hz — fokus edə bilər, aşağı tezlik sürüşməsini və yüksək tezlik səsini aradan çıxarıb sizin əhəmiyyətli hesab etdiyiniz komponenti aydınlaşdırır.
2.4 Dişli Mesh Ayırılması
Zolağın mərkəzini dişli cütləşmə tezliyi o pikin və onun yan zolaqlarını keçir, digər dişli mərhələlərini və rulman tezliklərini rədd edərək, fokuslaşdırılmış dişli analizinə imkan tanıyır. Məqsəd sabit zolaq əvəzinə dəyişən sürəti izləmək olduqda, İzləmə filtri şaft sırasına nisbətən eyni ayırımı yerinə yetirir.
3. Qrup-Keçid Filtrinin Dizaynı
Kaskadlı aşağı keçid və yüksək keçid
Ən ümumi tətbiq sadəcə iki sadə filtri sıralamaqla bağlayır:
- Yüksək-keçid bölməsi f aşağısındakı hər şeyi bloklaraşağı.
- Aşağı-keçid bölməsi f üstündəki hər şeyi bloklaryüksək.
- Sırada onlar band-keçid əmələ gətirirlər, hər bir bölmə ümumi selektivliyə töhfə verir.
Birbaşa Band-Pass Dizaynı
Alternativ olaraq, filtr kaskat əvəzinə tək mərhələ kimi optimallaşdırılır. Bu, dizayn etmək daha mürəkkəbdir, lakin daha yaxşı xüsusiyyətlərə nail ola bilər və xüsusi tətbiqlər üçün ayrılıb. Yaxın qohumu kərtikli filtr, bu tərs işi yerinə yetirir — bir dar bandı rədd edər, qalan hər şeyi keçirər.
4. Praktiki Mülahizələr
Bant Genişliyi Mübadilələri
Dar bant genişliyi daha yaxşı selektivlik və qonşu tezliklərinin güclü rəddini verir, lakin tezlik dişini qaçıra bilər və dəqiq ayarlamağı tələb edir — marağın tezliyi məlum və sabit olduqda ən yaxşıdır. Geniş buraxma zolağı tezlik dəyişməsini tutur və ayarlamağa çox daha az həssasdır, yaxınlıqdakı istənməyən məzmunun zəif rəddi qiyməsində — tezlik hərəkət edən və ya bir aralıq mühüm olduqda ən yaxşıdır.
Zarf Analizi üçün Bandı Seçmə
- Tipik zolaqlar: 500–2.000 Hz, 1.000–5.000 Hz və 5.000–20.000 Hz.
- Seçim: ən güclü rulman-rezonanslı həyəcan olan bandı seçin.
- Doğrulayın: xam sürətlənməni yoxlayın spektr həmin rezonansı əvvəl yerini müəyyən etmək üçün.
- Optimallaşdırın: rulman-qüsuru siqnalını maksimumlaşdırmaq üçün bandı ayarlayın.
5. Filtrin Siqnal Üzərində Təsirləri
Zaman-Dalğa Forması Təsirləri
Bir band-keçid-süzülmüş zaman dalğa forması yalnız qrupda keçən məzmunu göstərir. Dar band olduqda, modulyasiya olunmuş daşıyıcı kimi görünür; aşağı tezlikli dəyişikliklər və yüksək tezlikli səs-küy yox olur, bu da şərhin başa düşülməsini çox asanlaşdıra bilər.
Spektr effektləri
Spektrdə qrupda keçən amplitudlar qorunur, dayandırma qrupunun amplitudları tipik olaraq 40–80 dB azaldılır. Nəticə, maraqlı qrupda diqqət cəmləyən, səs-küy tabanı aşağı salınmış, daha təmiz bir nümayişdir.
6. Rəqəmsal və Analoq, Tezlik Diapazonu üzrə Qruplar
Rəqəmsal və Analoq Filtrlər
Analoq qrupda keçən filtrlər aparat təminatında siqnal yolunda tətbiq edilir, real vaxtda işləyir, qurulduqdan sonra sabit xüsusiyyətlərə malikdir və aliasinq əleyhinə (anti-aliasing) və siqnal şərtləndirmə. Rəqəmsal filtrlər siqnalı rəqəmsal çevrilmədən sonra proqramda işləyir, tənzimlənən parametrləri təklif edir və verilənlər toplandıqdan sonra belə tətbiq edilə və ya çıxarıla bilər — bu səbəbdən müasır analizatorlar geniş rəqəmsal qrupda keçən filtr seçənəkləri təklif edir.
Diapazonda Ümumi Qruplar
- Aşağı tezlik (10–200 Hz): balansızlıq və yanlış hizalama analizi, aşağı sürətli mexanizmləri və təməl və ya konstruktiv vibrasiyalar.
- Orta tezlik (200–2.000 Hz): dişli mesh tezlikləri, pələk və qanad keçmə tezlikləri və aşağı rulman qüsurun tezlikləri.
- Yüksək tezlik (2–40 kHz): rulman qüsurunun zərflə analizi, yüksək tezlikli zərbələr və rulman rezonanslı təhriflər.
7. Sahədə Qrupda Keçən Filtrasiya
Praktikada qrupda keçən filtr nadir hallarda tək başına istifadə edilir — o, ölçmə zəncirinə daxil olan, siqnalı nümunələyən, pəncərə açan və çevirən bir mərhələdir, buna görə də seçilmiş qrup alətin nümunə alma genişliyində olmalıdır. Belə ki, Balanset-1A təxminən 5 Hz ilə 1 kHz arasında vibrasiyaları ölçür və 1× amplituda və faza sahədə balanslamaq üçün lazımdır; qrupda keçən və zərflə texnikalar, mühəndis yüksək tezlikli rulman qüsurunu deyil, sadə balansızlığını problemin əsl mənbəsi kimi təsdiq etmə ehtiyacı olduqda bu iş prosesini tamamlayır. Belə bir analiz qurmaq üçün, FFT Çözünürlük Kalkulyatoru xətt sayını və genişliyi inceləmə düşündüyünüz qrupla uyğunlaşdırmaqda kömək edir, beləliklə yaxından yerləşmiş qüsur xətləri və yan bandlar birlikdə silmiş olmayacaq. Qrupda keçən seçimin əsasən zərflə analiz və tezlik diapazonu izolasiyası üçün mənimsəməsi mürəkkəb vibrasiya imzasından aydın diaqnostik məlumat çıxarması üçün zəruridir.
