Разбиране на холоспектъра
Определение: Какво е холоспектър?
Холоспектър (наричан още пълен спектър) е усъвършенствана техника за честотен анализ в динамика на ротора който обработва едновременно X и Y (хоризонтално и вертикално) вибрация измервания за разделяне на движението на вала на компоненти на прецесия напред (въртящи се в същата посока като въртенето) и компоненти на прецесия назад (въртящи се в обратна посока на въртенето). За разлика от конвенционалните спектри които показват само величината на вибрациите, холоспектърът показва както положителни честоти (напред), така и отрицателни честоти (назад), предоставяйки пълна информация за посоката на орбитално движение на ротора, което е от решаващо значение за диагностициране на нестабилности, идентифициране на принудителни спрямо самовъзбуждащи се вибрации и характеризиране на динамичното поведение на ротора.
Холоспектърът се използва предимно с сонда за близост измервания (XY двойки) на критични турбомашини, разкриващи явления, невидими в стандартните едноосни спектри. Това е диагностичен инструмент на експертно ниво за специалисти по динамика на роторите, които отстраняват сложни проблеми с вибрациите в турбини, компресори и генератори.
Теоретична основа
Прецесия напред срещу назад
- Предна прецесия: Центърът на вала се върти в същата посока като въртенето на вала (най-често срещано)
- Обратна прецесия: Валът се върти в обратна посока на въртене (показва специфични проблеми)
- Значение: Посоката показва механизма на възбуждане и вида на повредата
Стандартно ограничение на спектъра
- Едноосно FFT не може да прави разлика между движение напред и назад
- И двете се появяват като компонент с една и съща честота
- Загубена информация за посоката
- Неяснота в тълкуването
Холоспектърно решение
- Обработва XY измервания заедно
- Математически разделя насочените компоненти
- Напред: положителни честоти
- Назад: отрицателни честоти
- Пълна характеристика на движението на ротора
Приложения и диагностика
Диагноза на нестабилност
- Маслен вихър/камшик: Появява се при отрицателни честоти (първоначално обратна прецесия)
- Парна вихрушка: Субсинхронен обратен компонент
- Идентификация: Холоспектърът незабавно идентифицира нестабилност спрямо дисбаланс
Принудителна срещу самовъзбуждаща се вибрация
- Дисбаланс (принудителен): Силен преден компонент при 1×, минимален заден компонент
- Нестабилност (самовъзбуждане): Значителен обратен компонент
- Разграничение: Ясно в холоспектъра, двусмислено в стандартния спектър
Откриване на триене на ротора
- Триенето често създава обратни компоненти
- Силите на триене задвижват обратната прецесия
- Холоспектърът разкрива свързано с триене движение назад
Жироскопични ефекти
- Режимите на вихрушка напред и назад са отделни при различни честоти
- Холоспектърът показва и двата режима ясно
- Валидира динамичните модели на ротора
Изисквания за данни
Двойка измервания XY
- Необходими са две перпендикулярни измервания на вибрациите
- Обикновено от двойка сонди за близост XY
- Трябва да са пространствено на 90° едно от друго
- Синхронизираното семплиране е от съществено значение
Относителна фаза
- Квадратурната връзка между X и Y позволява определяне на посоката
- X изпреварва Y с 90° → напред
- X изостава от Y с 90° → назад
- Фазовата точност е критична
Тълкуване
Холоспектърен дисплей
- Хоризонтална ос: Честота (положителна за напред, отрицателна за назад)
- Вертикална ос: Амплитуда
- Нулев център: Нулева честота в центъра на графиката
- Дясна страна: Компоненти на прецесията напред (+1×, +2× и т.н.)
- Лява страна: Компоненти на обратната прецесия (-1×, -2× и т.н.)
Типични модели
Здрав ротор
- Голям преден компонент при +1× (дисбаланс)
- Малки или никакви обратни компоненти
- Показва нормална принудителна вибрация
Маслен вихър
- Значителен компонент при отрицателна субсинхронна честота
- Пример: -0,45× (назад при 45% скорост на ротора)
- Диагностика за нестабилност, предизвикана от лагери
Несъответствие
- Силен +2× преден компонент
- Минимално назад
- Потвърждава принудителната вибрация от несъосност
Предимства
Диагностична яснота
- Веднага разграничава нестабилността от дисбаланса
- Идентифицира условията на триене на ротора
- Характеризира сложното движение на ротора
- Намалява диагностичната неяснота
Пълнота
- Пълна информация за орбиталното движение
- Няма загуба на информация (в сравнение с едноосен анализ)
- Пълна динамична картина на ротора
Ограничения
Изисква XY измервания
- Не е приложимо за данни по една ос
- Изисква двойки сонди за близост или синхронизирани акселерометри
- По-скъпа апаратура
Сложност
- По-сложен от стандартния спектър
- Изисква разбиране на концепциите за прецесия
- Тълкуването изисква експертен опит
- Не е рутинна техника за анализ
Ограничено приложение
- Предимно за проблеми с динамиката на ротора
- По-малко полезен за дефекти на лагери, зъбни колела
- Специализиран инструмент, не е с общо предназначение
Кога да използвате Холоспектър
Подходящи случаи
- Подозрение за нестабилност на ротора
- Изследване на субсинхронни вибрации
- Диагноза на триене
- Отстраняване на неизправности в критични турбомашини
- Валидиране на динамиката на ротора
Не е необходимо за
- Рутинен дисбаланс или несъосност
- Анализ на дефекти в лагерите
- Едноосни измервания
- Общи прегледи на машини
Холоспектралният анализ е усъвършенствана техника за диагностика на динамиката на ротора, осигуряваща пълна характеристика на орбиталното движение чрез разделяне на компонентите на прецесията напред и назад. Въпреки че изисква специализирани XY измервания и експертиза, холоспектърът предоставя уникални диагностични прозрения – особено за нестабилности и триене – които са непостижими от конвенционалния едноосен спектрален анализ, което го прави основен инструмент за специализиран анализ на сложни проблеми с динамиката на ротора в критични турбомашини.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 