Разбиране на Notch филтрите
Преносим балансьор & виброанализатор Balanset-1A
Balanset-1A е преносим, захранван през USB анализатор на вибрации и балансировъчно устройство за балансиране на ротори в една и две равнини в собствените им лагери. Full Kit включва интерфейсния блок, два сензора за вибрации, оптичен лазерен тахометър, отразяваща лента, Windows софтуер за балансиране на USB устройство, магнитна стойка, цифрова везна и транспортен куфар. Изисква се съвместим компютър с Windows и свободен USB порт; компютърът …
Вибрационен сензор
Сензор за вибрации за устройства за балансиране Balanset, базиран на акселерометър ADXL335. Стандартно се доставя с кабел с дължина 5 м за измерване на вибрациите по време на балансирането и анализа на ротора. Предлага се и вариант с кабел с дължина 10 м.
Оптичен сензор (лазерен тахометър)
Оптичен лазерен датчик за балансиращи устройства Balanset, базиран на модифициран тахометър HS2234. Измерва скоростта на въртене безконтактно, използвайки отразяваща марка върху ротора. Доставя се стандартно с 5-метров кабел, като има възможност за опция с 10-метров кабел.
Balanset-4
Balanset-4 е четириканален анализатор на вибрации и система за балансиране за корекция в една до четири равнини. Проектиран за карданни валове и ротори, поддържани от четири лагера, той може да служи и като измервателна система за балансирна машина. Комплектът включва четири вибрационни датчика, оптичен лазерен тахометър, интерфейс USB, софтуер, магнитна стойка, везни и транспортна кутия.
Магнитна стойка Insize-60-kgf
Регулируема магнитна стойка за позициониране на лазерния датчик за обороти в комплектите за балансиране Balanset. Превключваемата магнитна основа осигурява сила на задържане до 60 кгс върху подходящи феромагнитни повърхности. Регулируемите рамена и шарнири улесняват изравняването на датчика с отразяващата маркировка върху ротора.
Отразяваща лента
Сребриста самозалепваща се отразяваща лента за оптичния лазерен тахометър в комплектите за балансиране Balanset. Поставете малко парче върху ротора, за да се получи отразяваща референтна марка за измерване на скоростта на въртене. Доставя се на ролка с дължина 1 м за множество настройки.
Динамичен балансьор “Balanset-1A” OEM
Balanset-1A OEM е основният измервателен комплект за балансиране на ротори в една и две равнини и анализ на вибрации. Включва USB интерфейсен блок, два сензора за вибрации, оптичен лазерен тахометър, отразяваща лента и Windows софтуер за балансиране на USB устройство. В сравнение с Full Kit, магнитната стойка, цифровата везна и транспортният куфар не са включени. Изисква се съвместим компютър с Windows …
A Филтър с нарязани ленти — наричан още лентов спирателен филтър, лентов отхвърлящ филтър или честотен капан — е честотно-селективен елемент за обработка на сигнала, който силно отслабва вибрация компоненти в тесен честотен диапазон, като същевременно пропуска всичко извън този диапазон практически без промяна. Това е точно обратното на лентов филтър: вместо да пропуска една честотна лента и да блокира останалите, той блокира една честотна лента и пропуска останалите. В рамките на набора от инструменти на филтриране на сигнала, ножът е хирургичният инструмент.
В анализ на вибрациите, прорезни филтри премахват доминиращите смущения, като например електрически шум с честота 50/60 Hz, и потискат преобладаващата вибрационна съставна (много голяма 1× дисбаланс която заглушава всичко останало), или да премахнат резонанс, който замъглява диагностичните детайли. По същество те позволяват на анализатора да „види отвъд“ доминиращата честота, за да разкрие по-слаби, но важни от диагностична гледна точка компоненти, скрити под нея в спектър.
1. Характеристики на филтъра
Централна (Notch) честота
- Честотата на максималното затихване — тази, която се „изрязва“.
- Настроен на специфични смущения или нежелана честота
- Затихването обикновено е 40–60 dB в центъра.
Честотна лента на Notch
- Тесен прорез: отхвърля много тесен честотен диапазон (висок Q-фактор).
- Широко изрязване: отхвърля по-широка честотна лента (нисък Q-фактор).
- Коефициент Q: централната честота, разделена на ширината на лентата.
- Типично: Q = 10–50 за приложения, свързани с вибрации.
Дълбочина на затихване
- С колко се намалява честотата на прореза.
- Обикновено 40–60 dB, което съответства на намаление от 100–1000 пъти.
- Филтрите от по-висок ред осигуряват по-дълбоки прорези.
- При добре проектирана система съседните честоти се засягат в минимална степен.
2. Типични приложения
Премахване на електромагнитни смущения
Премахването на шума от електропреносната мрежа е класическото приложение:
- 60 Hz врязване: премахва електромагнитните смущения от 60 Hz в Северна Америка.
- 50 Hz изрязване: премахва 50-херцовите смущения в Европа и Азия.
- Хармоници: Допълнителни прорези при 120/180/240 Hz или 100/150/200 Hz
- Полза: по-чист спектър, който разкрива основните механични вибрации.
- Внимание: не го използвайте, ако честотата, равна на двойната честота на мрежата (120 или 100 Hz), има диагностична стойност — тази честотна лента е ключов показател за електрически неизправности в двигателите.
Потискане на доминиращия компонент
- Сериозен дисбаланс: изрежете малък отвор, за да се видят останалите компоненти.
- Висока степен на зацепване на предавките: да се премахне доминантният честота на зацепване на зъбното колело да разкрие честоти на лагерите.
- Силен отзвук: да потисне структурен резонанс за да разберем какво стои зад това.
- Цел: да разкрие скрита диагностична информация.
Елиминиране на резонанса на сензора
- Премахване на артефакти от резонанс при монтажа на сензора.
- Настройте прореза на честотата на монтажния резонанс, която варира в зависимост от начина на монтаж.
- Гарантира, че измерването отразява състоянието на машината, а не на сензора.
Избягване на артефактите от алиасинг
- Преди да намалите честотата на дискретизация, извадете конкретна висока честота.
- Предотвратява псевдонимизиране на известен силен компонент.
- Допълва антиалиасинга нискочестотен филтър вместо да го подменяме.
3. Съображения при проектирането
Тесен прорез (висок Q)
- Предимство: хирургично отстраняване на единична честота с минимално въздействие върху съседните структури.
- Недостатък: целевата честота трябва да бъде точно известна и стабилна.
- Пример: филтър с честота 60,0 Hz ± 0,5 Hz за електрически смущения.
Широк прорез (нисък Q)
- Предимство: улавя колебанията в честотата, така че настройката не е толкова важна.
- Недостатък: може да засегне честотите, които сте искали да запазите.
- Пример: 1× ± 5 Hz прорез, за да се елиминира асиметрията, която се променя с работна скорост колебания.
Компромис между дълбочина и ширина
- По-дълбоките пропадания (повече от 60 dB) често изискват по-широка честотна лента.
- Много тесните прорези може да не постигнат дълбоко затихване
- Оптимизирайте баланса според конкретното приложение.
4. Предимства и ограничения
Предимства
- Премахва доминиращите смущаващи честоти.
- Показва скритите диагностични компоненти.
- Подобрява използването на наличните динамичен обхват.
- Позволява на анализатора да се съсредоточи върху по-слабите, но важни сигнали.
Ограничения и предпазни мерки
- Премахва следната информация: изрязаното съдържание се губи безвъзвратно от филтрирания запис.
- Може да прикрие проблеми: ако честотата на пропадане има диагностична стойност, повредата остава незабелязана.
- Изкривяване на фазата: филтрите с прорези оказват значително влияние фаза в близост до честотата на прореза.
- Звънене: резките промени могат да създадат артефакти във времевата област в времева форма на сигнала.
- Използвайте предпазливо: тази информация трябва да допълва, а не да замества обективния анализ.
5. Най-добри практики
Кога да използваме филтър с прорез
- Известни смущения, като например електрически шум, затрудняват измерването.
- Доминиращ компонент (силно неравновесие) пречи на пълноценното използване на динамичния диапазон.
- Необработеният анализ вече потвърди, че честотата с промяна не е диагностичен показател.
- Искате да уловите слаб сигнал за подробно изследване.
Кога да не го използвате
- Рутинни скринингови измервания — използвайте нефилтрирани данни за обща информация диагноза.
- Когато честотата на прореза има диагностична стойност.
- Преди да разберете цялата картина без никакви филтри.
- Като алтернатива на отстраняването на самия източник на смущения.
Документация
- Винаги отбелязвайте кога е използван филтър с прорез.
- Запишете честотата на прореза и честотната лента.
- Запазете необработените данни за справка.
- Обърнете внимание на причината за прилагането на филтър с прорез в диагностичен доклад.
6. Изпълнение
Хардуерни филтри за прорези
- Фиксирана честота, обикновено 50 или 60 Hz.
- Включвах и изключвах според нуждите.
- Аналогова верига във вътрешността на уреда.
- Работи в реално време.
Софтуерни Notch филтри
- Прилага се към оцифрените данни след събирането им.
- Регулируема централна честота и честотна лента.
- Могат да се изпробват и сравняват различни параметри на прореза.
- Безразрушително — оригиналните данни се запазват.
7. Филтърът с прорез в практиката на място
При ежедневната работа на терен филтърът с прорез се оказва незаменим, когато една-единствена честота заглушава всичко, което трябва да се чуе. Типичен пример е ротор с голям дисбаланс: преносим анализатор като Balanset-1A измерва 1× амплитуда и фаза директно за балансиране, и след като този доминиращ 1× компонент бъде коригиран, спектърът се разширява, така че по-слабите сигнали от лагерите и зъбните колела стават различими без никакъв пропадък. Това илюстрира златното правило — когато е възможно, отстранявайте причината, а не маскирайте симптома. Пропадъкът остава подходящият инструмент, когато проблемната честота е наистина външна, като например улавяне на 50/60 Hz по кабелите, и е потвърдено, че тя няма механично значение.
Филтрите с прорез са специализирани инструменти за обработка на сигнали, които избирателно отстраняват тесни честотни ленти от сигнала на вибрациите. Те са изключително ефективни за елиминиране на смущения и разкриване на скрити компоненти, но трябва да се използват разумно и с пълно съзнание за това, което се отстранява — като винаги се потвърждава, че честотите в прореза не съдържат важна диагностична информация.
