Какво е Notch филтър? Инструмент за потискане на честотата • Преносим балансьор, анализатор на вибрации "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори Какво е Notch филтър? Инструмент за потискане на честотата • Преносим балансьор, анализатор на вибрации "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори

Какво е Notch филтър? Инструмент за отхвърляне на честотата

Публикувано от admin на

Разбиране на Notch филтрите

Определение: Какво е Notch филтър?

Филтър за прорези (наричан още лентов филтър, лентов филтър или честотен капан) е честотно-селективен елемент за обработка на сигнала, който силно затихва вибрация компоненти в тясна честотна лента, като същевременно позволява на всички честоти извън тази лента да преминават практически непроменени. Режещият филтър е противоположен на лентовия филтър: вместо да пропуска една лента и да блокира всичко останало, той блокира специфична лента и пропуска всичко останало.

Използват се прорезни филтри анализ на вибрациите за премахване на доминантните смущения (60 Hz електрически шум), елиминиране на прекомерни вибрационни компоненти (много висок 1× дисбаланс, маскиращ други сигнали) или потискане на резонанси, които замъгляват диагностичната информация. Те позволяват “да се видят около” доминантните честоти, за да се разкрият по-слаби, но диагностично важни компоненти.

Характеристики на филтъра

Централна (Notch) честота

  • Честота на максимално затихване
  • Честотата, която се “изрязва”
  • Настроен на специфични смущения или нежелана честота
  • Затихване типично 40-60 dB в центъра

Notch Bandwidth

  • Тесен прорез: Отхвърля много селективен честотен диапазон (висок Q)
  • Широк прорез: Отхвърля по-широката честотна лента (нисък Q фактор)
  • Q-фактор: Централна честота / честотна лента
  • Типично: Q = 10-50 за вибрационни приложения

Дълбочина на затихване

  • С колко е намалена честотата на прореза
  • Обикновено 40-60 dB (100-1000× намаление)
  • Филтрите от по-висок порядък осигуряват по-дълбоки прорези
  • Съседните честоти са минимално засегнати

Често срещани приложения

1. Премахване на електрически смущения

Премахване на шума от електропреносната мрежа:

  • 60 Hz Notch: Премахва електрическото засичане от 60 Hz в Северна Америка
  • 50 Hz Notch: Премахва смущения от 50 Hz в Европа/Азия
  • Хармоници: Допълнителни прорези при 120/180/240 Hz или 100/150/200 Hz
  • Полза: По-чист спектър, разкриващ механични вибрации
  • Внимание: Не използвайте, ако 2× мрежова честота (120/100 Hz) има диагностична стойност.

2. Потискане на доминиращия компонент

  • Тежък дисбаланс: Изрежете огромния 1×, за да видите другите компоненти
  • Мрежа с висока предавка: Премахнете доминиращата зъбна мрежа, за да разкриете честотите на лагерите
  • Силен резонанс: Потискайте структурния резонанс, за да видите възбуждането
  • Цел: Разкриване на маскирана диагностична информация

3. Елиминиране на резонанса на сензора

  • Премахнете артефактите от резонанса при монтаж на сензора
  • Прорез на резонансната честота на монтаж (варира в зависимост от метода на монтаж)
  • Гарантира, че измерванията представляват машина, а не сензор

4. Избягване на артефакти от алиасинг

  • Отстранете специфични високи честоти преди намаляване на семплирането
  • Предотвратява алиасинга на известни силни компоненти
  • Допълва нискочестотния филтър с анти-алиасинг

Съображения за дизайн

Избор на ширина на прореза

Тесен прорез (висок Q)

  • Предимство: Хирургично отстраняване на единична честота, минимален ефект върху съседните
  • Недостатък: Честотата трябва да бъде точно известна и стабилна
  • Пример: 60,0 Hz ± 0,5 Hz прорез за електрически смущения

Широк прорез (нисък Q)

  • Предимство: Улавя честотни вариации, по-малко критична настройка
  • Недостатък: Може да повлияе на честотите, които искате да запазите
  • Пример: 1× ± 5 Hz за премахване на дисбаланса, който варира в зависимост от колебанията на скоростта

Компромис между дълбочина и ширина

  • По-дълбоките прорези (> 60 dB) често изискват по-широка честотна лента
  • Много тесните прорези може да не постигнат дълбоко затихване
  • Оптимизирайте въз основа на изискванията на приложението

Предимства и ограничения

Предимства

  • Премахва доминиращите смущаващи честоти
  • Разкрива маскирани диагностични компоненти
  • Подобрява използването на динамичния диапазон
  • Позволява фокусиране върху по-слаби, но важни сигнали

Ограничения и предпазни мерки

  • Премахва информация: Съдържанието на назъбената честота е загубено завинаги
  • Може да скрие проблеми: Ако регистрираната честота има диагностична стойност, проблемът е пропуснат
  • Фазово изкривяване: Режещите филтри могат значително да повлияят на фазата близо до режещата честота
  • Звънене: Острите прорези могат да създадат артефакти във времевата област
  • Използвайте внимателно: Трябва да допълва, а не да замества нефилтрирания анализ

Най-добри практики

Кога да използвате Notch филтри

  • Известни смущения (електрически шум), които замъгляват измерванията
  • Доминиращ компонент (сериозен дисбаланс), който пречи на използването на динамичния диапазон
  • След нефилтриран анализ, потвърждаващ, че честотата на прорезите не е диагностична
  • За разкриване на слаби сигнали за подробен преглед

Кога да НЕ се използва

  • Рутинни скринингови измервания (използвайте нефилтриран резултат за обща диагностика)
  • Когато назъбената честота има диагностична стойност
  • Без първо да се разбере пълният нефилтриран спектър
  • Като заместител на фиксирането на действителния източник на смущения

Документация

  • Винаги документирайте кога се използва режекторен филтър
  • Запис на честота на прорезите и честотна лента
  • Запазете нефилтрираните данни за справка
  • Обърнете внимание на причината за филтрирането с прорези

Внедряване

Хардуерни филтри за прорези

  • Фиксирана честота (обикновено 50 или 60 Hz)
  • Включва се/изключва се според нуждите
  • Аналогова схема в инструмента
  • Работа в реално време

Софтуерни Notch филтри

  • Приложено към дигитализирани данни
  • Регулируема централна честота и честотна лента
  • Може да тества различни параметри на прореза
  • Неразрушителен (запазване на оригиналните данни)

Режещите филтри са специализирани инструменти за обработка на сигнали, които селективно премахват тесни честотни ленти от вибрационни сигнали. Въпреки че са мощни за елиминиране на смущения и разкриване на маскирани компоненти, режещите филтри трябва да се използват разумно с пълно разбиране на това каква информация се отхвърля, като се гарантира, че режещите честоти не съдържат важно диагностично съдържание.

← Обратно към основния индекс

Категории:
WhatsApp