Hvad er et hakfilter? Frekvensafvisningsværktøj • Bærbar balancer, vibrationsanalysator "Balanset" til dynamisk balancering af knusere, ventilatorer, mulchere, snegle på mejetærskere, aksler, centrifuger, turbiner og mange andre rotorer Hvad er et hakfilter? Frekvensafvisningsværktøj • Bærbar balancer, vibrationsanalysator "Balanset" til dynamisk balancering af knusere, ventilatorer, mulchere, snegle på mejetærskere, aksler, centrifuger, turbiner og mange andre rotorer

Hvad er et notchfilter? Frekvensafvisningsværktøj

Udgivet af admin på

Forståelse af Notch-filtre

Definition: Hvad er et Notch-filter?

Hakfilter (også kaldet båndstopfilter, båndafvisningsfilter eller frekvensfælde) er et frekvensselektivt signalbehandlingselement, der kraftigt dæmper vibrationer komponenter inden for et smalt frekvensbånd, mens alle frekvenser uden for dette bånd stort set kan passere uændret. Et notch-filter er det modsatte af et båndpasfilter: i stedet for at lade et bånd passere og blokere alt andet, blokerer det et specifikt bånd og lader alt andet passere.

Notch-filtre bruges i Vibrationsanalyse at fjerne dominerende interferens (60 Hz elektrisk støj), eliminere overvældende vibrationskomponenter (meget høj 1× ubalance, der maskerer andre signaler) eller undertrykke resonanser, der tilslører diagnostisk information. De gør det muligt at "se omkring" dominerende frekvenser for at afsløre svagere, men diagnostisk vigtige komponenter.

Filterkarakteristika

Centerfrekvens (hakfrekvens)

  • Frekvens for maksimal dæmpning
  • Frekvensen bliver "udhulet"“
  • Indstillet på specifik interferens eller uønsket frekvens
  • Dæmpning typisk 40-60 dB i midten

Hakbåndbredde

  • Smal hak: Afviser meget selektivt frekvensområde (høj Q)
  • Bredt hak: Afviser bredere frekvensbånd (lav Q)
  • Q-faktor: Centerfrekvens / Båndbredde
  • Typisk: Q = 10-50 til vibrationsapplikationer

Dæmpningsdybde

  • Hvor meget hakfrekvensen reduceres
  • Typisk 40-60 dB (100-1000× reduktion)
  • Højere ordensfiltre giver dybere hak
  • Tilstødende frekvenser påvirkes minimalt

Almindelige anvendelser

1. Fjernelse af elektrisk interferens

Eliminering af støj fra strømledninger:

  • 60 Hz hak: Fjerner 60 Hz elektrisk pickup i Nordamerika
  • 50 Hz hak: Fjerner 50 Hz interferens i Europa/Asien
  • Harmoniske: Yderligere hak ved 120/180/240 Hz eller 100/150/200 Hz
  • Fordel: Renere spektrum, der afslører mekaniske vibrationer
  • Forsigtighed: Må ikke anvendes, hvis 2× netfrekvens (120/100 Hz) har diagnostisk værdi

2. Dominerende komponentundertrykkelse

  • Alvorlig ubalance: Hak ud overvældende 1× for at se andre komponenter
  • Højt gearnet: Fjern dominerende gearindgreb for at afdække lejefrekvenser
  • Stærk resonans: Undertrykk strukturel resonans for at se excitation
  • Formål: Vis maskerede diagnostiske oplysninger

3. Eliminering af sensorresonans

  • Fjern resonansartefakter fra sensormontering
  • Hak ved monteringsresonansfrekvens (varierer med monteringsmetode)
  • Sikrer at målingerne repræsenterer maskinen, ikke sensoren

4. Undgå aliasing-artefakter

  • Skær specifikke høje frekvenser ud før nedsampling
  • Forhindrer aliasing af kendte stærke komponenter
  • Supplerer anti-aliasing lavpasfilter

Designovervejelser

Valg af hakbredde

Smal hak (høj Q)

  • Fordel: Kirurgisk fjernelse af enkeltfrekvens, minimal effekt på tilstødende
  • Ulempe: Frekvensen skal være præcist kendt og stabil
  • Eksempel: 60,0 Hz ± 0,5 Hz hak for elektrisk interferens

Bredt hak (lavt Q)

  • Fordel: Opfanger frekvensvariationer, mindre kritisk tuning
  • Ulempe: Kan påvirke frekvenser, du ønsker at beholde
  • Eksempel: 1× ± 5 Hz for at fjerne ubalance, der varierer med hastighedsudsving

Afvejning mellem dybde og bredde

  • Dybere hak (> 60 dB) kræver ofte bredere båndbredde
  • Meget smalle hak opnår muligvis ikke dyb dæmpning
  • Optimer baseret på applikationskrav

Fordele og begrænsninger

Fordele

  • Fjerner dominerende interfererende frekvenser
  • Afslører maskerede diagnostiske komponenter
  • Forbedrer brugen af det dynamiske område
  • Giver mulighed for at fokusere på svagere, men vigtige signaler

Begrænsninger og forholdsregler

  • Fjerner oplysninger: Indhold af notchfrekvens mistet permanent
  • Kan skjule problemer: Hvis hakfrekvensen har diagnostisk værdi, er problemet overset
  • Faseforvrængning: Hakfiltre kan påvirke fase nær hakfrekvensen betydeligt
  • Ringer: Skarpe hak kan skabe tidsdomæneartefakter
  • Brug med forsigtighed: Skal supplere, ikke erstatte, ufiltreret analyse

Bedste praksis

Hvornår skal man bruge Notch-filtre

  • Kendt interferens (elektrisk støj), der slører målinger
  • Dominerende komponent (alvorlig ubalance), der forhindrer udnyttelse af det dynamiske område
  • Efter ufiltreret analyse bekræfter notchfrekvens ikke diagnostisk
  • At afsløre svage signaler til detaljeret undersøgelse

Hvornår IKKE at bruge

  • Rutinemæssige screeningsmålinger (brug ufiltreret til generel diagnostik)
  • Når notchfrekvens har diagnostisk værdi
  • Uden først at forstå det fulde ufiltrerede spektrum
  • Som erstatning for at fastsætte den faktiske interferenskilde

Dokumentation

  • Dokumentér altid, når hakfilteret bruges
  • Rekordfrekvens og båndbredde
  • Bevar ufiltrerede data til reference
  • Bemærk årsagen til hakfiltrering

Implementering

Hardware Notch-filtre

  • Fast frekvens (typisk 50 eller 60 Hz)
  • Tænd/sluk efter behov
  • Analogt kredsløb i instrumentet
  • Drift i realtid

Software Notch-filtre

  • Anvendt på digitaliserede data
  • Justerbar centerfrekvens og båndbredde
  • Kan teste forskellige hakparametre
  • Ikke-destruktiv (originale data bevares)

Notch-filtre er specialiserede signalbehandlingsværktøjer, der selektivt fjerner smalle frekvensbånd fra vibrationssignaler. Selvom de er effektive til at eliminere interferens og afsløre maskerede komponenter, skal notch-filtre bruges med omtanke med fuld forståelse af, hvilken information der kasseres, så det sikres, at de notch-frekvenser ikke indeholder vigtigt diagnostisk indhold.

← Tilbage til hovedindekset

Kategorier:
WhatsApp