Vibrasiya Diaqnostikasında Cepstrum Analizi

Tərif: Cepstrum nədir?

Cepstrum analizi tezlik spektri daxilində dövri strukturlar haqqında məlumat verən qabaqcıl siqnal emal üsuludur. "Sepstrum" adı "spektrin" anaqramıdır və onun təbiətinə işarə edir: o, əslində "spektrin spektri" dir. Tezlik spektrinin loqarifmini götürməklə və nəticədə tərs Furye çevrilməsini həyata keçirməklə hesablanır. Bu proses spektrdəki dövri nümunələri, məsələn, harmoniklər və ya yan zolaqlar ailələrini vurğulayır ki, onları birbaşa spektrə baxmaqla ayırd etmək çətin ola bilər.

Cepstrum süjetində x oxu deyilir quefreency (tezliyin anaqramı) və zaman vahidlərinə malikdir. Bu oxda zirvələr deyilir rahmoniklər, orijinal spektrdə təkrarlanan nümunələrin dövrünü (saniyələrlə) göstərin.

Niyə Cepstrum Analizindən istifadə edin?

Standart FFT spektri fərdi tezlik komponentlərini müəyyən etmək üçün əla olsa da, maşının nasazlığı çoxlu sayda harmonika və yan zolaqlar əmələ gətirdikdə, onu şərh etmək çətinləşə bilər. Cepstrum analizi təkrarlanan tezliklərin bütün ailəsini vahid, aydın zirvədə birləşdirərək bunu asanlaşdırır. Onun əsas istifadələri bunlardır:

• Harmonik Ailələrin aşkarlanması: O, fundamental tezliyi və onun harmonikasını asanlıqla müəyyən edə bilər, hətta fundamentalın özü spektrdə zəif və ya yoxdur.
• Sideband ailələrinin müəyyən edilməsi: Tez-tez amplituda aşağı olan və səs-küyə basdırılmış yan zolaqları tapmaqda üstündür. Cepstrum yan zolaqların varlığını aydın şəkildə göstərə və onların aralığını ölçə bilər.
• Mənbə və Yol Efektlərinin Ayrılması: Bəzi tətbiqlərdə vibrasiya mənbəyi siqnalını maşının struktur reaksiyasından ayırmağa kömək edə bilər.
• Echo aşkarlanması: O, siqnaldakı əks-sədaları və ya əksləri müəyyən edə bilər.

Maşın Diaqnostikasında Əsas Tətbiqlər

1. Sürət qutusunun diaqnostikası

Bu, sepstrum analizinin ən geniş yayılmış və güclü tətbiqidir. Zədələnmiş dişli diş dişli şəbəkəsinin tezliyini (GMF) modulyasiya edəcək və bu dişlinin fırlanma sürəti ilə məsafədə yerləşən GMF zirvəsi ətrafında yan zolaqlar yaradacaq. Çoxlu val və dişli olan mürəkkəb sürət qutusunda spektr müxtəlif GMF və yan zolaqların çaşdırıcı qarışığı ola bilər. Cepstrum bu mürəkkəbliyi kəsir:

• Ötürücünün fırlanma dövrünə (1 / RPM) uyğun gələn quefreency-də baş hissədə bir zirvə həmin xüsusi dişlidə nasazlığın aydın göstəricisidir.
• Dişli dişlinin aşınmasının gedişatını izləmək üçün sepstrum zirvəsinin amplitudası istiqamətləndirilə bilər.

2. Rolling Element Bearing Analizi

Sürət qutuları kimi, rulman qüsurları da yan zolaqlar yaradır. Məsələn, daxili irqdəki qüsur daxili yarış qüsur tezliyi (BPFI) və onun harmonikləri ətrafında mil sürətində aralı yan zolaqlar yaradacaq. Cepstrum bu nümunələrin mövcudluğunu təsdiqləməyə kömək edə bilər, xüsusən də onlar spektrdə aşkar olmadıqda.

3. Turbomaşınların təhlili

Turbinlərdə və kompressorlarda sepstrumdan bıçaq keçid tezliyi harmonikasını müəyyən etmək və bıçaq zədələnməsi və ya aerodinamik problemlər ilə bağlı problemlərin diaqnozu üçün istifadə edilə bilər.

Cepstrum süjetini necə şərh etmək olar

1. Fırlanma dövrlərini hesablayın: Cepstruma baxmadan əvvəl, əsas fırlanan komponentlərin vaxt dövrlərini hesablayın (məsələn, 1800 RPM və ya 30 Hz-də bir mil üçün, dövr 1/30 = 0,033 saniyədir).
2. Məlum dövrlərdə zirvələri axtarın: Bu hesablanmış zaman dövrlərinə uyğun gələn əhəmiyyətli zirvələri (rahmoniklər) üçün sepstrumu yoxlayın.
3. Harmonikləri müəyyənləşdirin: Əsas quefreency tam qatlarında zirvələri axtarın. Bunlar orijinal spektrdə güclü harmonik ailələrin mövcudluğunu göstərir.
4. Trend amplitüdləri: Zamanla sepstrum zirvələrinin amplitüdünü izləyin. Artan amplituda vəziyyətin pisləşməsini göstərir.

Cepstrum analizi effektiv istifadə etmək üçün təcrübə tələb edən güclü bir vasitədir, lakin sürət qutuları kimi mürəkkəb maşınlar üçün o, yalnız spektr analizi ilə müqayisə olunmayan diaqnostik aydınlıq təmin edə bilər.

← Əsas İndeksə qayıt