Какво е Zoom FFT? Спектрален анализ с висока резолюция • Преносим балансьор, вибрационен анализатор "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори Какво е Zoom FFT? Спектрален анализ с висока резолюция • Преносим балансьор, вибрационен анализатор "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори

Какво е Zoom FFT? Спектрален анализ с висока резолюция

Публикувано от admin на

Разбиране на Zoom FFT

Определение: Какво е Zoom FFT?

Увеличаване FFT (наричано още FFT с висока резолюция или честотно мащабиране) е усъвършенствано Бързо преобразуване на Фурие техника, която осигурява много фина честотна резолюция в рамките на избрана тясна честотна лента, а не в целия спектър. Вместо да анализира 0-1000 Hz с резолюция 1 Hz (1000 реда), zoom FFT може да анализира 95-105 Hz с резолюция 0,01 Hz (също 1000 реда, но концентрирани в тясна лента). Това драматично подобрение в резолюцията позволява разделяне на близко разположени честотни компоненти, като например странични ленти, прецизна идентификация на честотата и подробен анализ на специфични спектрални области.

Zoom FFT е от съществено значение за диагностициране на дефекти в роторните пръти на двигателя (разрешаване на страничните ленти с честота на плъзгане), проблеми с предавките (идентифициране на модели на модулация) и всяка ситуация, при която съществува важна диагностична информация в близко разположени пикове, които биха се слели заедно при стандартен FFT анализ.

Защо е необходимо Zoom FFT

Ограничения на разделителната способност на стандартното FFT

Стандартното FFT има фундаментални ограничения на разделителната способност:

  • Разделителна способност = Fmax / Брой линии
  • Пример: диапазон 0-1000 Hz, 800 реда → резолюция 1,25 Hz
  • Проблем: Не могат да се различат пикове, разделени от < 1,25 Hz
  • Честота на приплъзване: Често 0,5-2 Hz, изисква по-добра резолюция, за да се видят страничните ленти

Подобряване на компромисите при резолюцията

  • Намалете Fmax: 0-100 Hz дава резолюция от 0,125 Hz (по-добра), НО пропуска високочестотно съдържание
  • Увеличаване на редовете: 8000 реда дават 0.125 Hz, НО изискват много време за обработка/памет
  • Бързо преобразуване на Фурия (FFT) при мащабиране: Съчетава висока резолюция в интересуващата ни лента с разумна обработка

Как работи Zoom FFT

Основен процес

  1. Изберете честотна лента: Изберете централна честота и честотна лента (напр. 100 Hz ± 10 Hz)
  2. Честотно изместване: Цифрово изместване на избраната лента надолу до почти постоянно напрежение (базова лента)
  3. Децимация: Намалете честотата на дискретизация пропорционално на стеснената честотна лента
  4. Изчисление на бързо преобразуване на Фурия (FFT): Извършване на FFT върху сигнал с намалена скорост
  5. Резултат: Спектър с висока резолюция на избрана тясна лента

Усилване на резолюцията

  • Ако мащабирате до 1/10 от пълния обхват, получавате 10× по-добра резолюция
  • Пример: 0-1000 Hz при резолюция 1 Hz → Увеличаване до 95-105 Hz при резолюция 0,01 Hz
  • Усилване = (Пълен обхват / Обхват на мащабиране)

Приложения

1. Откриване на дефекти на роторния прът на двигателя

Класическото приложение за FFT за мащабиране:

  • проблем: Страничните ленти с честота на хлъзгане (разстояние 0,5-2 Hz) са твърде близки, за да се разрешат в стандартно FFT
  • Решение: Увеличете FFT с около 1× скорост на движение с резолюция от 0,1 Hz или по-добра
  • Резултат: Ясно разделени странични ленти, разкриващи счупени роторни пръти
  • Анализ: Амплитудата на страничната лента показва броя на прекъснатите ленти

2. Диагностика на предавките

  • Мащабиране около честотата на зъбно зацепване
  • Разрешаване на страничните ленти при разстояние между скоростта на вала
  • Идентифицирайте моделите на честотата на ловните зъби
  • Разграничаване на страничните ленти на зъбно колело и зъбно колело

3. Анализ на лагерите

  • Мащабиране около честотите на повреди в лагерите
  • Разрешаване на структурата на страничната лента
  • Определете точната честота на повредите (сравнете с изчислената)
  • Анализирайте моделите на модулация

4. Електрочестотен анализ

  • Мащабиране около линейната честота или 2× линейна честота
  • Разрешаване на страничните ленти с честота на приплъзване при вибрации, свързани с тока
  • Определете точно честотата на преминаване на полюса

5. Изследвания на критичната скорост

  • Мащабиране около предполагаеми естествени честоти
  • Прецизно определяне на резонансната честота
  • Измерете ширината на резонансния пик за изчисляване на затихването

Оперативна процедура

Настройка

  1. Стандартно FFT първо: Идентифицирайте честотната област, която ви интересува
  2. Изберете център: Изберете централна честота за мащабиране
  3. Изберете обхват: Изберете честотна лента за мащабиране (тясна за висока резолюция)
  4. Задаване на параметри: Брой редове (обикновено същият като при стандартното FFT)
  5. Събиране на данни: Инструментът извършва бързо преобразуване (FFT) при мащабиране

Типични настройки

  • Странични ленти на двигателя: Център при 1× (30 Hz), обхват ±10 Hz, 800 линии → 0,025 Hz резолюция
  • Мрежа от зъбни колела: Център при GMF (600 Hz), обхват ±50 Hz, 1600 линии → резолюция 0,0625 Hz
  • Грешка в лагера: Център при BPFO (150 Hz), обхват ±25 Hz, 800 линии → резолюция 0,0625 Hz

Предимства

Висока резолюция

  • 10-100× по-добра резолюция от стандартното FFT
  • Разделя върхове, които иначе е невъзможно да се различат
  • Разкрива диагностични подробности

Изчислителна ефективност

  • По-ефективно от увеличаване на линиите в целия спектър
  • По-бърза обработка
  • Необходима е по-малко памет

Прецизно измерване на честотата

  • Определя точната пикова честота
  • Сравнете с теоретичните изчисления
  • Проверете диагнозата на повредата

Ограничения

Само тясна лента

  • Показва само избрания честотен регион
  • Пропуска информация извън обхвата на мащабиране
  • Трябва да знаете приблизително къде да увеличите мащаба
  • Изисква първо стандартно FFT за общ преглед

Необходими познания от потребителя

  • Трябва да изберете подходяща област за мащабиране
  • Изисква разбиране какво да се търси
  • Не е подходящ за общ скрининг
  • По-сложно от стандартното FFT

Инвестиция във време

  • Допълнителни измервания извън стандартното FFT
  • Време за настройка и избор на параметри
  • Обосновано за критично оборудване или потвърдени проблеми

Zoom FFT е мощен инструмент за спектрален анализ, който осигурява високата честотна резолюция, необходима за разрешаване на близко разположени вибрационни компоненти, критични за диагностициране на електрически повреди в двигателя, дефекти в зъбните колела и проблеми с лагерите. Овладяването на техниките за zoom FFT – познаването кога да се използват, как да се изберат подходящи параметри и интерпретирането на получените спектри с висока резолюция – е от съществено значение за усъвършенстван вибрационен анализ и подробна диагностика на повреди в сложни машини.

← Обратно към основния индекс

Категории:
WhatsApp