Co je obálkové spektrum? Analýza demodulovaného signálu • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů Co je obálkové spektrum? Analýza demodulovaného signálu • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů

Co je to obálkové spektrum? Analýza demodulovaného signálu

Publikováno uživatelem admin dne

Pochopení obálkového spektra

Definice: Co je to obálkové spektrum?

Obálkové spektrum je frekvence spektrum získané výpočtem Rychlá převodní funkce (FFT) obálkového (amplitudově demodulovaného) signálu z analýza obálky. Odhaluje opakovací frekvence nárazů nebo modulací ve vysokofrekvenčních vibracích, což z ní činí nejúčinnější techniku pro detekci vady valivých ložisek. Zatímco standardní FFT ukazuje nosné frekvence (rezonance buzené nárazy), obálkové spektrum ukazuje modulační frekvence (rychlost, s jakou k nárazům dochází), což přímo odpovídá frekvence poruch ložisek jako BPFO, BPFI, BSF a FTF.

Obálkové spektrum je pro diagnostiku ložisek tím, čím je standardní FFT pro... nevyváženost a nesouosost detekce – primární diagnostický nástroj, který umožňuje včasnou detekci poruch extrakcí diagnostických frekvencí z vysokofrekvenčního “šumu”, který standardní FFT nedokáže efektivně analyzovat.

Jak se generuje obálkové spektrum

Proces analýzy obálek

  1. Pásmový filtr: Filtrovat RAW vibrace signál do vysokofrekvenčního pásma (např. 1–10 kHz)
  2. Detekce obálky (demodulace): Extrahujte obálku amplitudy filtrovaného signálu
  3. Nízkofrekvenční filtr: Vyhlaďte obálku (odstraňte zbytky nosiče)
  4. Rychlá převodní funkce (FFT): Výpočet frekvenčního spektra obálkového signálu
  5. Výsledek: Obálkové spektrum zobrazující opakovací frekvence nárazů

Co představuje obálka

  • Vysokofrekvenční vibrace (nosná) modulované nárazy ložiska (modulace)
  • Obálka extrahuje modulaci (opakující se vzor nárazu)
  • FFT obálky zobrazuje modulační frekvence
  • Modulační frekvence = frekvence poruch ložisek

Spektra čtecí obálky

Zdravé držení těla

  • Nízká celková úroveň obálky
  • Ploché nebo mírně svažité spektrum
  • Žádné výrazné vrcholy
  • Prahová hodnota šumu na úrovni citlivosti přístroje nebo nižší

Vadné ložisko

  • Primární vrchol: Při frekvenci poruchy ložiska (BPFO, BPFI, BSF nebo FTF)
  • Harmonické: 2×, 3×, 4× frekvence poruch se zhoršující se závadou
  • Postranní pásma: Rozteč přibližně od frekvence poruch v kleci (FTF) nebo od rychlosti chodu (1×)
  • Zvýšené patro: Celková hladina hluku se zvyšuje s opotřebením ložisek

Indikátory závažnosti

  • Špičková amplituda: Vyšší amplituda = závažnější vada
  • Počet harmonických: Více harmonických = větší poškození
  • Složitost postranního pásma: Rozsáhlé postranní pásma naznačují modulaci, často její závažnost
  • Zvýšení šumové hladiny: Zvýšená podlaha naznačuje rozsáhlé poškození povrchu

Výhody oproti standardní FFT

Včasná detekce

  • Detekuje vady ložisek o 6–18 měsíců dříve než standardní FFT
  • Citlivé na mikroodlupování neviditelné ve spektru rychlosti
  • Poskytuje maximální dodací lhůtu pro plánování údržby

Vymazat podpisy chyb

  • Výrazné a snadno identifikovatelné frekvence poruch ložisek
  • Méně rušení z nevyváženosti a nesouososti (odfiltrováno)
  • Jasně viditelné vzory postranních pásem
  • Diagnostická jasnost lepší než standardní spektrum

Detekce nízkoenergetických událostí

  • Malé dopady ložiska vytvářejí ve standardní FFT málo energie
  • Ale efektivně excitují vysokofrekvenční rezonance
  • Analýza obálky zesiluje tyto slabé diagnostické signály

Interpretační pokyny

Identifikace poruchy

  1. Vypočítejte frekvence ložisek: BPFO, BPFI, BSF, FTF pro instalovaná ložiska
  2. Spektrum vyhledávací obálky: Hledejte vrcholy na vypočítaných frekvencích (tolerance ±51 TP3T)
  3. Vrchol zápasu: Která vypočítaná frekvence odpovídá pozorovanému vrcholu?
  4. Ověření pomocí harmonických: Zkontrolujte 2× a 3× harmonické
  5. Zkontrolujte postranní pásma: Rozteč postranních pásem poskytuje další potvrzení
  6. Diagnostikovat: Vrchol na BPFO = vnější kroužek; BPFI = vnitřní kroužek; BSF = valivý element; FTF = klec

Posouzení závažnosti

  • Počáteční (obálka 0,5-1 g): Malá špička, žádné harmonické, monitorovat měsíčně
  • Brzy (1-3g): Jasný vrchol, 1-2 harmonické, monitorovat týdně, plánovat výměnu každý měsíc
  • Střední (3–10 g): Silný vrchol, více harmonických, postranní pásma, týdny náhrady plánu
  • Pokročilé (>10 g): Velmi vysoká amplituda, mnoho harmonických, zvýšená podlaha, urgentně vyměnit

Praktické použití

Rutinní monitorování

  • Zahrnutí obálkového spektra do tras monitorování stavu
  • Amplituda obálky trendu při frekvencích poruch ložiska
  • Dřívější detekce než celkové znázornění trendu vibrací
  • Identifikace specifické poruchy vs. obecné zvýšení vibrací

Odstraňování problémů

  • Pokud jsou celkové vibrace zvýšené, ale standardní FFT není jasná
  • Podezření na problémy s ložisky
  • Ověření nutnosti výměny ložiska
  • Identifikace ložiska ve stroji s více ložisky

Vztah k analýze obálek

  • Analýza obálky: Kompletní proces (filtrace + demodulace + FFT)
  • Obálkové spektrum: Výsledný frekvenční graf z analýzy obálky
  • Signál obálky: Časově demodulovaný signál (mezikrok)
  • Podmínky: Často se používá zaměnitelně, ale technicky je obálkové spektrum výstupem.

Obálkové spektrum je zlatým standardem pro detekci vad ložisek ve vibrační analýze. Jeho schopnost odhalit frekvence poruch ložisek měsíce předtím, než se stanou viditelnými ve standardních spektrech, v kombinaci s jasnými diagnostickými vzorci a schopností identifikace specifických poruch, činí z analýzy obálkového spektra nepostradatelný nástroj v programech prediktivní údržby rotačních zařízení.

← Zpět na hlavní index

Kategorie:
WhatsApp