Разбиране на филтрите за проследяване
Определение: Какво е филтър за проследяване?
Филтър за проследяване (наричан още филтър за проследяване на поръчката или синхронен филтър) е теснолентов филтър в анализ на вибрациите инструменти, които автоматично настройват централната си честота, за да следват кратно (порядък) на скоростта на въртене на машината. Например, “1× проследяващ филтър” непрекъснато следи честотата на работната скорост, филтрирайки всички други честоти и пропускайки само основния 1× компонент. По подобен начин, 2× и 3× проследяващи филтри следват два и три пъти работната скорост.
Проследяващите филтри са основни инструменти за анализ на оборудване с променлива скорост, преходни процеси при стартиране/забавяне на движението и за изолиране на специфични компоненти на поръчката в анализ на поръчките. Те позволяват измерването на амплитуда и фаза на синхронните компоненти, дори когато скоростта на машината се променя.
Как работят филтрите за проследяване
Основен принцип
- Референтна скорост: Тахометър или ключов фазор осигурява импулс веднъж на оборот
- Изчисляване на честотата: Инструментът изчислява моментната честота на въртене от тахометъра
- Умножение по ред: Умножава честотата на въртене по номер на поръчката (1, 2, 3 и т.н.)
- Центриране на филтъра: Теснолентов филтър, центриран на изчислената честота
- Непрекъснато регулиране: С промяната на скоростта, честотата на филтъра се следи непрекъснато
- Изход: Филтриран сигнал, съдържащ само избрания компонент на поръчката
Характеристики на филтъра
- Честотна лента: Типично ±2-10% от централната честота
- Теснота: Ефективно отхвърля близките честоти
- Проследяваща честота: Може да следи бързо променящите се скорости
- Множество филтри: Съвременните инструменти осигуряват едновременно проследяване на множество поръчки
Приложения
1. Анализ на стартирането и спирането на двигателя
Основно приложение за филтри за проследяване:
- Проследяване на амплитудата и фазата в зависимост от скоростта по време на преходни процеси
- Генериране Диаграми на Боде (амплитуда и фаза спрямо скорост)
- Идентифицирайте критични скорости от амплитудни пикове
- Мярка затихване от ширината на резонансния пик
- Проследяване 2×, 3× едновременно за идентифициране на множество режими
2. Анализ на оборудване с променлива скорост
- Поддържайте измервания, базирани на поръчка, въпреки вариациите в скоростта
- Двигатели, задвижвани от честотна преобразувател (VFD) с непрекъснато променяща се скорост
- Вятърни турбини с различна скорост на вятъра
- Процесно оборудване с промени в скоростта, зависещи от натоварването
- Позволява постоянно отчитане на тенденциите, независимо от колебанията в скоростта
3. Балансиране
- Компонент на пистата 1× по време на балансиране процедура
- Филтрирайте компонентите, различни от 1×, за по-чисто измерване
- Фазово измерване само при честота 1×
- Подобрява точността чрез елиминиране на други източници на вибрации
4. Анализ, специфичен за поръчката
- Изолирайте конкретни поръчки за подробно проучване
- Пример: Проследяване 2× за наблюдение на развитието на несъосността
- Ред на преминаване на лопатките на релсите във вентилатори/помпи
- Отделни припокриващи се честотни компоненти
Предимства на филтрите за проследяване
Независимост от скоростта
- Измерванията са значими, независимо от промените в скоростта
- Сравняване на данни от различни скорости на една и съща основа (поръчки)
- От съществено значение за оборудване без постоянна скорост
Изолация на компоненти
- Разделя специфичния ред от всички останали честоти
- По-чисти сигнали от FFT с пълен спектър
- По-добро съотношение сигнал/шум за компонентите на поръчката
- Позволява прецизно измерване на амплитуда и фаза
Анализ на преходни процеси
- Проследяване на компонентите чрез промени в скоростта
- Непрекъснато измерване по време на ускорение/забавяне
- Няма нужда от стационарни условия
- Разкрива поведение, зависимо от скоростта
Ограничения и съображения
Изисква тахометър
- Точна справка за скоростта е от съществено значение
- Качеството на сигнала от тахометъра влияе върху работата на филтъра
- Не може да се използва на оборудване без референтна скорост
- Импулсът веднъж на оборот трябва да е надежден
Проследява само синхронни компоненти
- Несинхронните повреди не са уловени (повечето дефекти на лагери)
- Електрическите честоти не се проследяват
- Случайните вибрации са филтрирани
- За пълна диагноза е необходимо да се използват допълнителни анализи
Компромиси с честотната лента на филтъра
- Тесен филтър: По-добро отхвърляне на съседни честоти, но по-бавна реакция на промени в скоростта
- Широк филтър: По-бързо проследяване, но може да включва близки компоненти
- Оптимално: Обикновено честотна лента 5-10% за повечето приложения
Проследяващ филтър срещу FFT
| Функция | FFT анализ | Филтър за проследяване |
|---|---|---|
| Изискване за скорост | Работи с всякаква скорост | Изисква тахометър |
| Вариация на скоростта | Изисква постоянна скорост | Справя се с различна скорост |
| Информация | Пълен спектър, всички честоти | Само единична поръчка |
| Несинхронни повреди | Открива всички неизправности | Пропуска несинхронно |
| Анализ на преходни процеси | Трудно | Отлично |
| Най-добро за | Обща диагностика, стационарно състояние | Анализ на критичната скорост, променлива скорост |
Съвременни реализации
Цифрови филтри за проследяване
- Софтуерно-базирани филтри в съвременните анализатори
- Няколко едновременни поръчки (1×, 2×, 3× едновременно)
- Регулируема честотна лента
- Дисплей в реално време по време на преходни процеси
Интеграция на анализа на поръчките
- Филтри за проследяване като основа за цялостен анализ на поръчките
- Извлечен е пълен спектър от поръчки (всички поръчки едновременно)
- Цветни карти, показващи ред спрямо скорост
- Автоматизирано откриване на критична скорост от данни за проследяване на поръчки
Проследяващите филтри са специализирани, но мощни инструменти за вибрационен анализ, особено за динамиката на ротора и оборудване с променлива скорост. Като поддържат фокус върху специфични поръчки, въпреки промените в скоростта, проследяващите филтри позволяват анализ на преходни процеси и независимо от скоростта наблюдение на компоненти, което би било невъзможно със стандартните FFT техники, което ги прави важни за идентифициране на критична скорост и усъвършенствана диагностика на машините.
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 