Forståelse af Holospectrum

Enheder

Bærbar afbalanceringsenhed og vibrationsanalysator Balanset-1A.

$2,358.31

Dele

Vibrationssensor

$107.47

Dele

Optisk sensor (laser-tachometer)

$148.07

Enheder

Balanset-4

$8,123.32

Dele

Magnetisk stativ i størrelse 60 kgf

$54.93

Dele

Reflekterende tape

$11.94

Enheder

Dynamisk afbalancering "Balanset-1A" OEM.

$2,071.73

Definition: Hvad er Holospectrum?

Holospektrum (også kaldet fuldspektrum) er en avanceret frekvensanalyseteknik i rotordynamik der behandler samtidig X og Y (horisontalt og lodret) vibrationer målinger til at opdele akselbevægelse i fremadrettede præcessionskomponenter (der kredser i samme retning som rotationen) og bagudrettede præcessionskomponenter (der kredser modsat rotationen). I modsætning til konventionelle spektre Som kun viser vibrationsstørrelsen, viser holospectrum både positive frekvenser (fremad) og negative frekvenser (bagud), hvilket giver fuldstændig information om rotorens orbitale bevægelsesretning, hvilket er afgørende for at diagnosticere ustabiliteter, identificere tvungen vs. selvexciteret vibration og karakterisere rotorens dynamiske adfærd.

Holospectrum bruges primært med nærhedssonde målinger (XY-par) på kritisk turbomaskineri, der afslører fænomener, der er usynlige i standard enkeltaksede spektre. Det er et diagnostisk værktøj på ekspertniveau til rotordynamikspecialister, der fejlfinder komplekse vibrationsproblemer i turbiner, kompressorer og generatorer.

Teoretisk grundlag

Fremad vs. bagud præcession

• Fremadrettet præcession: Akselmidten kredser i samme retning som akselrotationen (mest almindeligt)
• Baglæns præcession: Akselkredsløb modsat rotationsretningen (indikerer specifikke problemer)
• Betydning: Retning angiver excitationsmekanisme og fejltype

Standard spektrumbegrænsning

• Enkeltakset FFT kan ikke skelne fremad fra bagud
• Begge fremstår som den samme frekvenskomponent
• Retningsoplysninger mistet
• Tvetydighed i fortolkningen

Holospectrum-løsning

• Behandler XY-målinger sammen
• Adskiller matematisk retningsbestemte komponenter
• Fremad: positive frekvenser
• Baglæns: negative frekvenser
• Komplet karakterisering af rotorbevægelse

Applikationer og diagnostik

Diagnose af ustabilitet

• Oliehvirvel/-piskeris: Vises ved negative frekvenser (baglæns præcession i starten)
• Damphvirvel: Subsynkron bagudgående komponent
• Identifikation: Holospectrum identificerer øjeblikkeligt ustabilitet vs. ubalance

Tvungen vs. selvophidset vibration

• Ubalance (tvungen): Stærk fremadrettet komponent ved 1×, minimal bagudrettet
• Ustabilitet (selvophidset): Betydelig bagudrettet komponent
• Forskel: Klar i holospektrum, tvetydig i standardspektrum

Detektion af rotorgnidning

• Gnidning skaber ofte baglæns komponenter
• Friktionskræfter driver omvendt præcession
• Holospectrum afslører baglæns bevægelse relateret til gnidning

Gyroskopiske effekter

• Fremad- og bagudvendte hvirveltilstande adskilles ved forskellige frekvenser
• Holospectrum viser begge tilstande tydeligt
• Validerer rotordynamiske modeller

Datakrav

XY-målepar

• To vinkelrette vibrationsmålinger kræves
• Typisk fra XY-nærhedsprobepar
• Skal være 90° fra hinanden i rumlig afstand
• Synkroniseret sampling er afgørende

Relativ fase

• Kvadraturforholdet mellem X og Y muliggør retningsbestemmelse
• X fører Y 90° fremad →
• X halter 90° bagud for Y →
• Fasenøjagtighed kritisk

Fortolkning

Holospectrum-display

• Horisontal akse: Frekvens (positiv for fremad, negativ for bagud)
• Lodret akse: Amplitude
• Nulcenter: Nulfrekvens i midten af plottet
• Højre side: Fremadgående præcessionskomponenter (+1×, +2× osv.)
• Venstre side: Baglæns præcessionskomponenter (-1×, -2× osv.)

Typiske mønstre

Sund rotor

• Stor fremadrettet komponent ved +1× (ubalance)
• Små eller ingen bagudrettede komponenter
• Indikerer normal tvungen vibration

Oliehvirvel

• Signifikant komponent ved negativ subsynkron frekvens
• Eksempel: -0,45× (baglæns ved 45% rotorhastighed)
• Diagnostisk for lejeinduceret ustabilitet

Forskydning

• Stærk +2× fremadrettet komponent
• Minimal baglæns
• Bekræfter tvungen vibration fra forkert justering

Fordele

Diagnostisk klarhed

• Skelner straks ustabilitet fra ubalance
• Identificerer rotorfriktionsforhold
• Karakteriserer kompleks rotorbevægelse
• Reducerer diagnostisk tvetydighed

Fuldstændighed

• Fuld information om orbital bevægelse
• Ingen information går tabt (vs. analyse på én akse)
• Komplet dynamisk billede af rotor

Begrænsninger

Kræver XY-målinger

• Ikke relevant for data med én akse
• Kræver par af nærhedssonder eller synkroniserede accelerometre
• Dyrere instrumentering

Kompleksitet

• Mere komplekst end standardspektrum
• Kræver forståelse af præcessionsbegreber
• Tolkning kræver ekspertise
• Ikke rutinemæssig analyseteknik

Begrænset anvendelse

• Primært til problemer med rotordynamik
• Mindre nyttig til lejedefekter, gear
• Specialiseret værktøj, ikke universalværktøj

Hvornår skal man bruge Holospectrum

Passende tilfælde

• Mistanke om rotorinstabilitet
• Undersøgelse af subsynkrone vibrationer
• Diagnose af gnidning
• Kritisk fejlfinding på turbomaskineri
• Validering af rotordynamik

Ikke nødvendigt for

• Rutinemæssig ubalance eller fejljustering
• Analyse af lejefejl
• Målinger på én akse
• Generelle maskininspektioner

Holospectrum-analyse er en avanceret diagnostisk teknik til rotordynamik, der giver fuldstændig karakterisering af orbital bevægelse ved at adskille fremadrettede og bagudrettede præcessionskomponenter. Selvom Holospectrum kræver specialiserede XY-målinger og ekspertise, leverer det unikke diagnostiske indsigter - især for ustabiliteter og gnidninger - som ikke kan opnås ved konventionel enkeltakset spektralanalyse, hvilket gør det til et vigtigt værktøj til specialiseret analyse af komplekse rotordynamiske problemer i kritiske turbomaskiner.

---

← Tilbage til hovedindekset