कंपन विश्लेषण (Vibration Analysis) में FFT (फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म)
फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म (FFT) एगो अत्यधिक कुशल गणितीय एल्गोरिदम हवे जे सिग्नल के टाइम डोमेन से आवृत्ति डोमेन में बदल देला। एह में कंपन एनालिसिस ई परिवर्तित करेला एगो कच्चा, जटिल टाइम वेवफॉर्म — समय के हिसाब से प्लॉट कइल कंपन एम्प्लीट्यूड — में एगो आवृत्ति स्पेक्ट्रम, आवृत्ति के हिसाब से प्लॉट कइल एम्प्लीट्यूड में बदल देला। ई अकेला ट्रांसफॉर्मेशन आधुनिक मशीनरी डायग्नोस्टिक्स के सबसे महत्वपूर्ण आ बुनियादी प्रक्रिया हवे; एकरा बिना, कंपन सिग्नल एगो अपठनीय टेढ़ी-मेढ़ी रेखा से बेसी कुछ ना होला।
1. परिभाषा: FFT का हवे?
FFT कवनो माप ना बलुक एगो गणना हवे। ई डिस्क्रीट फूरियर ट्रांसफॉर्म के एगो तेज क्रियान्वयन हवे, जे गणितीय समरूपता के इस्तेमाल क के ओतना काम मिलीसेकंड में क देला जवन ना त बहुत जादा समय लेत; एही से ई हैंडहेल्ड इंस्ट्रूमेंट पर लाइव चल सकेला। एकर आधार, फूरियर के अनुसार, ई बा कि कवनो जटिल पीरियॉडिक सिग्नल के अलग-अलग आवृत्ति आ एम्प्लीट्यूड वाला सरल साइन वेव के जोड़ के रूप में फेर से बनावल जा सकेला। FFT एह विचार के उल्टा चलावेला: एकरा के एगो उलझल वेवफॉर्म दीं, आ ई ओह साइन वेव के सूची लौटा देला जेकरा से ई बनल बा।
2. डायग्नोस्टिक्स खातिर FFT काहे जरूरी बा
चलत मशीन से मिलल कच्चा टाइम वेवफॉर्म एक साथ होखत कई गो कंपन के मिलल-जुलल रूप होला, आ ओह ट्रेस से आँख से मशीन के हालत के अंदाजा लगावल लगभग असंभव बा। FFT एगो प्रिज्म नियर काम करेला, जटिल सिग्नल के ओकर अलग-अलग आवृत्ति घटक में बाँट देला। एकर परिणाम एगो साफ, काम में आवे वाला चार्ट होला जेवना से विश्लेषक देख सकेला:
- कवन-कवन आवृत्ति मौजूद बा?
- हर आवृत्ति पर कतना ऊर्जा (एम्प्लीट्यूड) बा?
- ओह आवृत्ति सभ के बीच का संबंध बा — हार्मोनिक्स, साइडबैंड, आ एह तरह के?
काहेकि अलग-अलग मैकेनिकल आ इलेक्ट्रिकल खराबी — असंतुलन, मिसअलाइनमेंट, बेयरिंग डिफेक्ट्स, आ ढीलापन — हर एक बहुत खास, अनुमानित आवृत्ति पर कंपन पैदा करेला, एह से स्पेक्ट्रम समस्या के मूल कारण तक पहुँचे खातिर सीधा रोडमैप देला। ई आवृत्ति-डोमेन नजरिया सभ के आधार हवे स्पेक्ट्रल विश्लेषण.
3. FFT विश्लेषण के मुख्य पैरामीटर
एगो काम में आवे वाला स्पेक्ट्रम पावे खातिर, विश्लेषक डेटा कलेक्टर भा सॉफ्टवेयर पर कई गो पैरामीटर सेट करेला। एकरा गलत सेट कइला पर असली खराबी छूट सकेला; सही सेट कइला पर ई साफ-साफ देखा जाला।
Fmax (अधिकतम आवृत्ति)
स्पेक्ट्रम में शामिल सबसे ऊँच आवृत्ति। एकरा एतना ऊँच सेट करे के पड़ी कि दिलचस्पी वाला सबसे ऊँच-आवृत्ति खराबी पकड़ में आ जाव — ऊँच-आवृत्ति गियर मेश या बेयरिंग टोन, जइसे कि — बाकिर एतना ऊँच ना कि निम्न-आवृत्ति के विवरण बेकार हो जाव। एकरा रोके खातिर एलियासिंग, इंस्ट्रूमेंट एगो एंटी-एलियासिंग लो-पास फिल्टर सैंपलिंग रेट से नीचे, FFT के गणना होखे से पहिले लागू करेला।
रिज़ॉल्यूशन (रिज़ॉल्यूशन के लाइन)
ई विवरण के स्तर तय करेला — Fmax में गणना कइल गइल अलग-अलग आवृत्ति “बिन” के संख्या। जादा लाइन (जइसे 3,200 भा 6,400) महीन रिज़ॉल्यूशन देला, मतलब लगे-लगे स्थित दु गो आवृत्ति के अलगा करे के ढेर क्षमता। बीट आवृत्ति के अलगा पहचाने भा गियरबॉक्स विश्लेषण में लगे-लगे स्थित साइडबैंड गियरबॉक्स विश्लेषण में। काहेकि बिन के चौड़ाई Fmax के लाइन के संख्या से भाग दे के बराबर होला, स्पैन आ विवरण के बीच हमेशा एगो समझौता रहेला; एगो FFT रिज़ॉल्यूशन कैलकुलेटर कवनो सेटिंग खातिर परिणामी बिन के चौड़ाई आ एक्विजिशन टाइम देखावेला, आ एगो ज़ूम FFT जब आउरो महीन अलगाव के जरूरत होखे त सगरी उपलब्ध लाइन के एगो संकीर्ण बैंड में केंद्रित क सकेला।
औसतीकरण
काहेकि मशीन के कंपन बदलत रहेला, एगो अकेला FFT स्नैपशॉट भरमा सकेला। एवरेजिंग जल्दी-जल्दी कई गो FFT ले के ओकरा जोड़ देला, रैंडम शोर के दबा के एगो जादा स्थिर, दोहरावे लायक स्पेक्ट्रम देला जे वास्तव में मशीन के हालत के प्रतिनिधित्व करेला।
विंडोइंग
A विंडो फंक्शन — सबसे आम तौर पर हैनिंग विंडो — ट्रांसफॉर्म से पहिले टाइम डेटा पर लागू कइल गइल एगो गणितीय भारांक हवे। ई एगो त्रुटि के कम क देला जेकरा स्पेक्ट्रल लीकेजकहल जाला, जे नाहीं त एगो तीखा पीक के आसपास के बिन में फैला दिही आ एकर एम्प्लीट्यूड आ प्रतीत होखे वाला आवृत्ति दुनु के बिगाड़ दिही।
4. FFT स्पेक्ट्रम के व्याख्या करब
एगो प्रशिक्षित विश्लेषक खास पैटर्न के पहचान क स्पेक्ट्रम के पढ़ेला:
- एगो बड़ पीक 1× रनिंग स्पीड पर असंतुलन के संकेत मिलेला।
- एगो बड़ पीक 2× रनिंग स्पीड पर एगो बड़हन पीक अक्सर मिसअलाइनमेंट के ओर इशारा करेला।
- एगो लमहर सिलसिला हार्मोनिक्स (1×, 2×, 3×, 4×…) मैकेनिकल लूजनेस के एगो क्लासिक संकेत हवे।
- रनिंग स्पीड पर बराबर दूरी वाला साइडबैंड ले के एगो ऊँच-आवृत्ति पीक गियरबॉक्स भा बेयरिंग खराबी के साफ संकेत हवे।
- ब्रॉडबैंड नॉइज़ के बढ़ल “फ्लोर” एकर संकेत हो सकेला: कैविटेशन पंप में, भा सामान्य घर्षण के।
मौजूदा स्पेक्ट्रम के तुलना एगो बेसलाइन से कर के, जवन मशीन के स्वस्थ रहला पर रिकॉर्ड कइल गइल रहे, विश्लेषक बदलाव पहचान सकेलें आ गंभीर विफलता बनला से बहुत पहिले विकसित होत समस्या के निदान क सकेलें।
5. व्यावहारिक फील्ड मापन में FFT
एगो पोर्टेबल इंस्ट्रूमेंट पर FFT के लाइव एक्सेलेरोमीटर सिग्नल से मौके पर गणना कइल जाला। ई Balanset-1A, एगो दू-चैनल फील्ड एनालाइज़र, टाइम वेवफॉर्म कैप्चर करेला आ लगभग 5 Hz से 1000 Hz तक एकर स्पेक्ट्रम देखावेला, जेकरा से इंजीनियर रनिंग-स्पीड पीक, एकर हार्मोनिक्स, आ मशीन पर कवनो बेयरिंग भा गियर टोन पढ़ सकेला। प्रति-चक्कर एक बेर वाला टैकोमीटर पल्स के साथे मिलाके, ओही डाटा सेट फेज-आधारित बैलेंसिंग के समर्थन करेला, जबकि ऑर्डर विश्लेषण वेरिएबल-स्पीड मशीन पर स्पेक्ट्रम के रनिंग स्पीड के गुणज पर फेर से संदर्भित क सकेला — ई FFT के एगो स्थिर चार्ट से ऑन-साइट डायग्नोस्टिक आ बैलेंसिंग वर्कफ्लो के इंजन में बदल देला।
