बैंड-पास फ़िल्टर के समझल जाव
A बैंड-पास फ़िल्टर (BPF) एगो आवृत्ति-चयनात्मक सिग्नल-प्रोसेसिंग तत्व हवे जे वाइब्रेशन चुनल गइल आवृत्ति बैंड के भीतर के घटक सभ के गुजरे देला, जबकि ओह बैंड के नीचे आ ऊपर के सब कुछ के क्षीण क देला। ई असल में एगो हाई-पास फिल्टर (जे कम आवृत्ति सभ के रोक देला) आ एगो लो-पास फिल्टर (जे उच्च आवृत्ति सभ के रोक देला), जेकरा से एगो “विंडो” बनेला जे खाली चुनल गइल बीच के रेंज के अनुमति देला। हर बैंड-पास फ़िल्टर के तीन गो संख्या से बतावल जाला: एकर केंद्र आवृत्ति, एकर बैंडविड्थ, आ एकर क्रम या तीव्रता। कंपन कार्य में BPF एह खातिर अनिवार्य बा एनवलप एनालिसिस, किसी खास रेंज पर केंद्रित निदान खातिर, आ रुचि के बैंड से बाहर के हर चीज के अस्वीकार क के शोर से कमजोर सिग्नल के बाहर निकाले खातिर। ई व्यापक टूलबॉक्स के सभसे ढेर इस्तेमाल होखे वाला औजारन में से एगो बा जे सिग्नल फिल्टरिंग.
1. फ़िल्टर पैरामीटर
केंद्र आवृत्ति (f₀)
- पासबैंड के बीच के बिंदु आ अधिकतम फ़िल्टर रिस्पॉन्स के बिंदु।
- रुचि के आवृत्ति सामग्री से मेल खाए खातिर चुनल जाला — आमतौर पर एगो जानल-मानल अनुनाद या दोष आवृत्ति।
बैंडविड्थ (BW)
- परिभाषा: −3 dB बिंदु सभ के बीच के आवृत्ति फैलाव, fउच्च − fकम.
- संकीर्ण बैंड: BW < f₀ के 10% — अत्यधिक चयनात्मक।
- चौड़ा बैंड: BW > f₀ के 50% — कम चयनात्मक।
- Q फैक्टर: Q = f₀ / BW; ढेर Q के मतलब बा एगो संकीर्ण, ढेर चयनात्मक फ़िल्टर।
फ़िल्टर के विशेषता
- निचला कटऑफ (fकम): जहाँ निचला स्कर्ट −3 dB तक गिर जाला।
- ऊपरी कटऑफ (fउच्च): जहाँ ऊपरी स्कर्ट −3 dB तक गिर जाला।
- शेप फैक्टर: स्टॉपबैंड आ पासबैंड चौड़ाई के अनुपात — ई मापेला कि फ़िल्टर केतना तेजी से कट-ऑफ होला।
2. वाइब्रेशन एनालिसिस में प्रयोग
2.1 एनवलप एनालिसिस — मुख्य उपयोग
बैंड-पास फ़िल्टर रोलिंग-एलिमेंट बियरिंग के दोष के पता लगावे में पहिला महत्वपूर्ण कदम ह:
- बैंड चयन: आमतौर पर 500 Hz–10 kHz या 1 kHz–20 kHz।
- उद्देश्य: ओह उच्च-आवृत्ति संरचनात्मक अनुनाद के अलग करे खातिर जेकरा बियरिंग के प्रभाव उत्तेजित करे ला।
- प्रक्रिया: BPF → एनवलप डिटेक्शन (डीमॉडुलेशन) → FFT एनवलप के।
- नतीजा: ई बेयरिंग फॉल्ट फ्रीक्वेंसी साफ तरीका से उभर के सामने आवे ला परिणामी एनवलप स्पेक्ट्रम.
2.2 अनुनाद बैंड विश्लेषण
संरचनात्मक या बियरिंग के आसपास कसा के फ़िल्टर करे से रेजोनेंस ओह मोड के ऊर्जा के बाकी सब आवृत्ति सभ से अलग क देला, जेकरा से रउआ एगो खास अनुनाद पर उत्तेजना आ प्रतिक्रिया के आकलन क सकीलें — ई अनुनाद समस्या-निवारण में एगो शक्तिशाली सहायता ह।
2.3 आवृत्ति-रेंज पृथक्करण
एगो BPF चुनल गइल निदान रेंज पर फोकस क सकेला — जइसे कि कम-आवृत्ति काम खातिर 10–100 Hz — कम-आवृत्ति ड्रिफ्ट आ उच्च-आवृत्ति शोर के हटा के रउआ के रुचि के घटक सभ के स्पष्ट क देला।
2.4 गियर मेश पृथक्करण
बैंड के केंद्र में राख के गियर मेश फ्रीक्वेंसी ओह पीक आ एकर साइडबैंड सभ के गुजरे देला जबकि अन्य गियर चरण आ बियरिंग आवृत्ति सभ के अस्वीकार क देला, जेकरा से केंद्रित गियर विश्लेषण संभव होला। जहाँ लक्ष्य एगो निश्चित बैंड के बजाय बदलत गति के फॉलो करे के होखे, ऊहाँ एगो ट्रैकिंग फिल्टर शाफ्ट ऑर्डर के संदर्भ में ओही पृथक्करण करेला।
3. बैंड-पास फ़िल्टर डिजाइन
कैस्केडेड लो-पास आ हाई-पास
सभसे आम कार्यान्वयन बस दु गो सरल फ़िल्टर सभ के जोड़ देला:
- एगो हाई-पास सेक्शन f से नीचे के सब कुछ रोक देला कम.
- एगो लो-पास सेक्शन f से ऊपर के सब कुछ रोक देला उच्च.
- श्रृंखला में ऊ लोग बैंड-पास बनावेला, हर सेक्शन समग्र चयनात्मकता में योगदान देला।
डायरेक्ट बैंड-पास डिजाइन
वैकल्पिक रूप से फ़िल्टर के कैस्केड के बजाय एकल चरण के रूप में अनुकूलित कइल जाला। एकरा डिजाइन करे में ढेर जटिलता होला बाकिर ई बेहतर विशेषता हासिल क सकेला, आ ई विशेष अनुप्रयोग सभ खातिर आरक्षित बा। एगो नजदीकी संबंधी ह नॉच फिल्टर, जे उल्टा काम करेला — एगो संकीर्ण बैंड के अस्वीकार क के बाकी सब कुछ गुजरे देला।
4. व्यावहारिक विचार
बैंडविड्थ ट्रेड-ऑफ
संकीर्ण बैंडविड्थ आसपास के फ्रीक्वेंसी के बेहतर चयनात्मकता आ मजबूत अस्वीकृति देला, बाकिर ई फ्रीक्वेंसी ड्रिफ्ट के छूट सकेला आ सटीक ट्यूनिंग के जरूरत होला — जब रुचि के फ्रीक्वेंसी मालूम आ स्थिर होखे तब बेहतर। चौड़ा बैंडविड्थ फ्रीक्वेंसी के बदलाव के पकड़ेला आ ट्यून करे में बहुत कम झंझट होला, बाकिर लगे के अवांछित सामग्री के अस्वीकृति कमजोर पड़े के कीमत पर — जब फ्रीक्वेंसी भटकत होखे भा पूरा रेंज मायने रखत होखे तब बेहतर।
एनवेलप विश्लेषण खातिर बैंड के चयन
- सामान्य बैंड: 500–2,000 Hz, 1,000–5,000 Hz, आ 5,000–20,000 Hz.
- चयन: सबसे मजबूत बेयरिंग-रेजोनेंस उत्तेजना वाला बैंड चुनीं।
- जाँच करीं: कच्चा एक्सेलेरेशन के जांच करीं स्पेक्ट्रम पहिले ओह रेजोनेंस के पता लगावे खातिर।
- ऑप्टिमाइज करीं: बेयरिंग-दोष सिग्नल के अधिकतम करे खातिर बैंड के समायोजित करीं।
5. सिग्नल पर फिल्टर के प्रभाव
टाइम-वेवफॉर्म प्रभाव
एगो बैंड-पास-फिल्टर कइल गइल टाइम वेवफॉर्म में सिर्फ पासबैंड सामग्री देखाई देला। संकीर्ण बैंड के साथ ई मॉड्युलेटेड कैरियर के रूप में दिखेला; कम-फ्रीक्वेंसी के बदलाव आ उच्च-फ्रीक्वेंसी के शोर गायब हो जाला, जेकरा से व्याख्या बहुत आसान हो सकेला।
स्पेक्ट्रम पर असर
स्पेक्ट्रम में, पासबैंड एम्प्लीट्यूड सुरक्षित रहेला जबकि स्टॉपबैंड एम्प्लीट्यूड आमतौर पर 40–80 dB से घट जाला। परिणाम रुचि के बैंड पर केंद्रित एगो साफ डिस्प्ले होला, जहाँ-जहाँ शोर पासबैंड से बाहर रहल, ओहिजा नॉइज़ फ्लोर घट जाला।
6. डिजिटल बनाम एनालॉग, आ फ्रीक्वेंसी रेंज के हिसाब से बैंड
डिजिटल बनाम एनालॉग फिल्टर
एनालॉग बैंड-पास फिल्टर सिग्नल पाथ में हार्डवेयर में लागू कइल जाला, रियल टाइम में काम करेला, एक बेर बने के बाद फिक्स्ड विशेषता रखेला, आ एकर उपयोग होला एंटी-अलायसिंग आ सिग्नल कंडीशनिंग में। डिजिटल फिल्टर डिजिटाइजेशन के बाद सॉफ्टवेयर में सिग्नल के प्रोसेस करेला, समायोज्य पैरामीटर देला, आ डेटा जमा होखला के बाद भी लागू भा हटावल जा सकेला — यही कारण बा कि आधुनिक विश्लेषक व्यापक डिजिटल BPF विकल्प देत बाड़े।
रेंज के हिसाब से सामान्य बैंड
- कम-फ्रीक्वेंसी (10–200 Hz): अनबैलेंस आ मिसअलाइनमेंट विश्लेषण, कम गति वाला मशीनरी, आ नींव या संरचनात्मक कंपन।
- मध्य-फ्रीक्वेंसी (200–2,000 Hz): गियर मेश फ्रीक्वेंसी, ब्लेड आ वेन पासिंग फ्रीक्वेंसी, आ निचला बेयरिंग दोष फ्रीक्वेंसी।
- उच्च-फ्रीक्वेंसी (2–40 kHz): बेयरिंग-दोष एनवेलप विश्लेषण, उच्च-फ्रीक्वेंसी प्रभाव, आ बेयरिंग-रेजोनेंस उत्तेजना।
7. फील्ड में बैंड-पास फिल्टरिंग
व्यवहार में, बैंड-पास फिल्टर के अकेले शायदे इस्तेमाल कइल जाला — ई एगो मापन शृंखला के भीतर एगो चरण ह जे सिग्नल के सैंपल, विंडो, आ ट्रांसफॉर्म भी करेला, एहसे चुनल गइल बैंड यंत्र के सैंपलिंग बैंडविड्थ के भीतर रहे के चाहीं। एगो पोर्टेबल टू-चैनल विश्लेषक जइसे कि Balanset-1A लगभग 5 Hz से 1 kHz तक कंपन मापेला आ 1× आयाम आ फेज ऑन-साइट बैलेंसिंग खातिर जरूरी हल करेला; एकरा बाद बैंड-पास आ एनवेलप तकनीक ओह वर्कफ्लो के पूरक बनेला जब कवनो इंजीनियर के ई पुष्टि करे के जरूरत होखे कि परेशानी के असली स्रोत साधारण अनबैलेंस ना बलुक उच्च-फ्रीक्वेंसी बेयरिंग दोष ह। अइसन विश्लेषण सेट अप करत घरी, FFT रिज़ॉल्यूशन कैलकुलेटर लाइन काउंट आ बैंडविड्थ के ओह बैंड से मिलावे में मदद करेला जेकरा जांचे के इरादा बा, ताकि नजदीक स्थित फॉल्ट लाइन आ साइडबैंड आपस में गड्डमड्ड ना होखे। बैंड-पास चयन में महारत हासिल कइल — खासतौर पर एनवेलप विश्लेषण आ फ्रीक्वेंसी-रेंज आइसोलेशन खातिर — जटिल कंपन हस्ताक्षर से स्पष्ट डायग्नोस्टिक जानकारी निकाले खातिर जरूरी बा।
