हाई-पास फिल्टर के समझल
A हाई-पास फिल्टर (HPF) एगो फ्रीक्वेंसी-चयनात्मक सिग्नल-प्रोसेसिंग तत्व ह जे वाइब्रेशन एगो निर्दिष्ट कटऑफ फ्रीक्वेंसी से ऊपर के घटक के गुजरे देला जबकि कटऑफ से नीचे के घटक के क्षीण क देला। में वाइब्रेशन एनालिसिस, हाई-पास फिल्टर कम-फ्रीक्वेंसी वाइब्रेशन के हटा देला (से अनबैलेंस आ मिसअलाइनमेंट) ताकि एनालिस्ट उच्च-फ्रीक्वेंसी सामग्री पर ध्यान दे सके (से बेयरिंग डिफेक्ट्स, गियर मेश, आ इलेक्ट्रिकल स्रोत), आ ई डीसी ऑफसेट आ कम-फ्रीक्वेंसी ड्रिफ्ट के खतम क देला। ई एगो के दर्पण प्रतिबिंब ह लो-पास फिल्टर.
हाई-पास फिल्टर बुनियादी बा एनवलप एनालिसिस आ सामान्य सिग्नल फिल्टरिंग (एंटी-एलियासिंग, एकरा विपरीत, डिजिटाइजेशन से पहिले लागू होखे वाला लो-पास फंक्शन ह), जे चुनल फ्रीक्वेंसी रेंज से डायग्नोस्टिक जानकारी निकाले में सक्षम बनावेला जबकि अनावश्यक कम-फ्रीक्वेंसी घटक के खारिज क देला जे नाहीं त रुचि के सिग्नल के छिपा दिही या दबा दिही।
1. फिल्टर के विशेषता
तीन गो पैरामीटर तय करेला कि कवनो हाई-पास फिल्टर कइसे व्यवहार करी: एकर कटऑफ फ्रीक्वेंसी, एकर स्लोप, आ एकर अंतर्निहित डिजाइन टाइप।
- कटऑफ फ्रीक्वेंसी (fc): ऊ फ्रीक्वेंसी जहाँ फिल्टर रिस्पॉन्स −3 dB (पासबैंड एम्प्लीट्यूड के 70.7%) तक गिर जाला। f से नीचेc फ्रीक्वेंसी क्रमशः क्षीण होखेला; f से ऊपरc ऊ लोग न्यूनतम नुकसान के साथ गुजर जाला। कटऑफ के चयन प्रयोग आ रुचि के फ्रीक्वेंसी सामग्री के अनुसार कइल जाला।
- फिल्टर स्लोप (रोल-ऑफ रेट): कटऑफ से नीचे क्षीणन के दर, जेकरा dB प्रति ऑक्टेव या dB प्रति डिकेड में व्यक्त कइल जाला। एगो पहिला-क्रम फिल्टर 6 dB/ऑक्टेव (20 dB/डिकेड) पर रोल ऑफ होला — एगो हल्का स्लोप; एगो दूसरा-क्रम 12 dB/ऑक्टेव (40 dB/डिकेड) पर — मध्यम; एगो चउथा-क्रम 24 dB/ऑक्टेव (80 dB/डिकेड) पर — तीव्र। ऊँच क्रम ज्यादा तीक्ष्ण संक्रमण आ बेहतर अस्वीकृति देला बाकिर लागू करे में ढेर जटिल होला।
फिल्टर के टाइप तीक्ष्णता आ निष्ठा के बीच ट्रेड-ऑफ तय करेला:
- बटरवर्थ: अधिकतम समतल पासबैंड रिस्पॉन्स।
- चेबिशेव: ज्यादा तीक्ष्ण कटऑफ, बाकिर पासबैंड में रिपल के साथ।
- बेसेल: सबसे बढ़िया टाइम-डोमेन व्यवहार, न्यूनतम के साथ फेज़ विरूपण।
- एलिप्टिक: सभसे तीक्ष्ण संक्रमण, बाकिर पासबैंड आ स्टॉपबैंड दुनो में रिपल के साथ।
2. वाइब्रेशन एनालिसिस में प्रयोग
बेयरिंग दोष के पता लगावल
ई सबसे आम प्रयोग ह। आमतौर पर 500–2000 Hz के कटऑफ कम-फ्रीक्वेंसी अनबैलेंस आ मिसअलाइनमेंट वाइब्रेशन के हटा देला, आ बेयरिंग क्षति से उत्पन्न उच्च-फ्रीक्वेंसी इम्पैक्ट सिग्नल के छोड़ देला। ई एनवलप-एनालिसिस प्रोसेसिंग के पहिला चरण ह, जे बाद में ओह इम्पैक्ट के डीमॉड्यूलेट क के बेयरिंग फॉल्ट फ्रीक्वेंसी.
वेलोसिटी या डिस्प्लेसमेंट में इंटीग्रेशन
जब इंटीग्रेटिंग त्वरण तक वेग भा विस्थापन (displacement), 2–10 Hz पर सेट कइल HPF डीसी ऑफसेट आ बहुत कम फ्रीक्वेंसी के हटा देला जे नाहीं त बड़हन ड्रिफ्ट त्रुटि में इंटीग्रेट हो जाइत। ई चरण सटीक कम-फ्रीक्वेंसी इंटीग्रेशन खातिर जरूरी बा।
सेंसर माउंटिंग रेजोनेंस — एगो बैंड-लिमिटिंग काम
एक एक्सेलेरोमीटर माउंटिंग रेजोनेंस — मैग्नेटिक माउंट खातिर आमतौर पर 3–10 kHz — रीडिंग के विकृत क सकेला। काहेकि ई आर्टिफैक्ट उच्च फ्रीक्वेंसी पर होला, हाई-पास फिल्टर एकरा नाहीं हटावेला: एकरा लो-पास (बैंड-लिमिटिंग) फिल्टर से ऊपरी फ्रीक्वेंसी रेंज सीमित क के दबावल जाला, या रेजोनेंस से नीचे एनालिसिस बैंड राखि के बचावल जाला। एनवलप एनालिसिस में, रेजोनेंस क्षेत्र के जानबूझ के डीमॉड्यूलेशन कैरियर बैंड के रूप में भी इस्तेमाल कइल जा सकेला। सही सेंसर माउंटिंग प्रैक्टिस फिल्टरिंग के पूरक बनेला।
डीसी-ऑफसेट हटावल
बहुत कम कटऑफ (0.5–2 Hz) वाला हाई-पास फिल्टर सिग्नल के डीसी घटक के हटा देला। ई उचित सिग्नल प्रोसेसिंग खातिर जरूरी बा, जे रोकेला FFT त्रुटि आ इंटीग्रेशन ड्रिफ्ट।
3. व्यावहारिक कार्यान्वयन
एनालॉग बनाम डिजिटल फिल्टर
एनालॉग हाई-पास फिल्टर ई हार्डवेयर सर्किट हवें जे सिग्नल-कंडीशनिंग चेन के भीतर होलें। ई सेंसर सिग्नल कंडीशनिंग के हिस्सा के रूप में रियल टाइम में काम करेलें (इनके साथे जौन एंटी-अलियासिंग स्टेज होला, ऊ एगो लो-पास फिल्टर होला) आ एक बेर डिजाइन हो गइला के बाद इनकर विशेषता तय हो जाला। डिजिटल हाई-पास फिल्टर ई सॉफ्टवेयर-आधारित होलें आ पोस्ट-प्रोसेसिंग में लागू होलें; इनकर कटऑफ आ ऑर्डर एडजस्ट कइल जा सकेला, आ डेटा कलेक्शन के बाद इनके लागू भा हटावल जा सकेला। आधुनिक एनालाइजर कई गो डिजिटल फिल्टर विकल्प देलें ताकि एके रिकॉर्ड के कई तरीका से जांचल जा सके।
कटऑफ फ्रीक्वेंसी के चयन
खातिर बेयरिंग एनालिसिस, सेट करीं fc रोटर-संबंधित घटक से काफी ऊपर सेट करीं — आमतौर पर 500–1000 Hz कटऑफ। ई 1×, 2× आ अउरी लो-फ्रीक्वेंसी मशीन घटक के हटा देला आ बेयरिंग इम्पैक्ट से उत्तेजित हाई-फ्रीक्वेंसी स्ट्रक्चरल-रेजोनेंस क्षेत्र के पास होखे देला। ध्यान राखीं कि बेयरिंग फॉल्ट रिपिटेशन फ्रीक्वेंसी (आमतौर पर 50–500 Hz) खुद ई कटऑफ से नीचे होलें: ई बाद में एनवेलप स्पेक्ट्रम में हाई-फ्रीक्वेंसी सिग्नल के डिमॉड्युलेट क के बरामद कइल जालें, ना कि फिल्टर से सीधे पास होलें। खाति इंटीग्रेशन, सेट करीं fc , रुचि के सबसे नीचला फ्रीक्वेंसी के 2–5× पर सेट करीं: बहुत नीचा होखे पर ड्रिफ्ट आवेला, बहुत ऊपर होखे पर वैध लो-फ्रीक्वेंसी घटक कमजोर हो जालें, आ सामान्य इंटीग्रेशन खाति 2–10 Hz आमतौर पर उपयुक्त होला।
4. मापन पर प्रभाव
एगो हाई-पास फिल्टर सिग्नल के तीन तरीका से बदल देला, जेकरा के एनालिस्ट के ध्यान में राखे के चाहीं:
- एम्प्लीट्यूड प्रभाव: कटऑफ से नीचे के फ्रीक्वेंसी कम हो जालीं, बहुते नीचली फ्रीक्वेंसी लगभग खतम हो जालीं, आ कटऑफ से काफी ऊपर के फ्रीक्वेंसी पर कवनो असर ना पड़ेला; ट्रांजिशन क्षेत्र में एगो कड़ा किनार के बजाय धीरे-धीरे कमी देखाई देला।
- फेज प्रभाव: सगरी फिल्टर एगो फ्रीक्वेंसी-निर्भर फेज़ शिफ्ट पैदा करेलें, जे टाइम-डोमेन वेवफॉर्म के आकार बदल सकेला। बेसेल फिल्टर एह फेज डिस्टॉर्शन के कम से कम करेला, जे तब मायने राखेला जब वेवफॉर्म के टाइमिंग के व्याख्या कइल जा रहल होखे।
- वेवफॉर्म प्रभाव: फिल्टर लो-फ्रीक्वेंसी बेसलाइन बदलाव के हटा देला आ टाइम वेवफॉर्म के जीरो के आसपास केंद्रित क देला, जेकरा से एकर देखाई देवे वाला रूप बदल सकेला। एह से वेवफॉर्म के व्याख्या करत घरी ई जानल जरूरी होला कि कवन फिल्टरिंग लागू कइल गइल रहे।
5. हाई-पास फिल्टर के अउरी फिल्टर के साथे मिलावल
हाई-पास फिल्टर शायदे अकेले काम करेलें। हाई-पास के लो-पास के साथे जोड़ला से एगो बनेला बैंड-पास फ़िल्टर: HPF लो फ्रीक्वेंसी के रोक देला, LPF हाई फ्रीक्वेंसी के रोक देला, आ ई मेल-जोल सिर्फ बीच के बैंड के पास होखे देला — जौन कवनो खास फ्रीक्वेंसी रेंज के अलग करे खाति ठीक-ठीक जरूरी चयनात्मकता होला। एगो पूरा मल्टी-स्टेज प्रोसेसिंग चेन में, एंटी-अलियासिंग (लो-पास) डिजिटाइजेशन से पहिले लागू होला, एगो हाई-पास DC के हटावेला, आ एगो बैंड-पास एनवेलप एनालिसिस खाति सिग्नल के तैयार करेला; ई क्रमिक फिल्टरिंग सरल चरण से जटिल सिग्नल कंडीशनिंग बनावेला। जहाँ एगो अकेल संकीर्ण घटक के रद्द करे के जरूरत होखे, ओहिजा नॉच फिल्टर पूरक टूल होला।
6. फील्ड मेजरमेंट में हाई-पास फिल्टरिंग
रोज-रोज के फील्ड काम में, सही हाई-पास सेटिंग ओकरा से बनावेला जेकरा से मुख्य रोटर वाइब्रेशन के नीचे छिपल हल्लुक बेयरिंग खराबी नजर आवे। जइसन एगो पोर्टेबल टू-चैनल एनालाइजर Balanset-1A बैलेंसिंग आ डायग्नोस्टिक्स दुनु खाति जरूरी ब्रॉडबैंड सिग्नल के मापेला, आ एनवेलप एनालिसिस से पहिले हाई-पास स्टेज लगावला से इंजीनियर के बेयरिंग डिफेक्ट्स के ओही मशीन पर बड़हन 1× अनबैलेंस रेस्पॉन्स से अलगा करे में मदद मिलेला। हाई-पास विशेषता — कटऑफ फ्रीक्वेंसी, फिल्टर ऑर्डर, आ एम्प्लीट्यूड आ फेज पर असर — के समझल एह से बेयरिंग एनालिसिस, भरोसेमंद सिग्नल इंटीग्रेशन, आ फ्रीक्वेंसी-चयनात्मक मापन के कवनो काम खाति जरूरी होला।
