Κατανόηση του Αυτόματου Φάσματος

Συσκευές

Φορητή ζυγαριά και αναλυτής κραδασμών Balanset-1A

$2,358.31

Ανταλλακτικά

Αισθητήρας δόνησης

$107.47

Ανταλλακτικά

Οπτικός αισθητήρας (στροφόμετρο λέιζερ)

$148.07

Συσκευές

Balanset-4

$8,123.32

Ανταλλακτικά

Μαγνητική βάση μεγέθους 60-kgf

$54.93

Ανταλλακτικά

Αντανακλαστική ταινία

$11.94

Συσκευές

Δυναμικός εξισορροπιστής "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Ορισμός: Τι είναι το Αυτόματο Φάσμα;

Αυτόματο φάσμα (ονομάζεται επίσης αυτοφάσμα, φάσμα ισχύος ή απλώς φάσμα) είναι η αναπαράσταση στο πεδίο συχνότητας ενός μοναδικού δόνηση σήμα, που δείχνει την κατανομή της ενέργειας δόνησης ή πλάτος ως συνάρτηση της συχνότητας. Υπολογίζεται λαμβάνοντας το Γρήγορος Μετασχηματισμός Φουριέ (FFT) του σήματος και εμφανίζοντας το μέγεθος κάθε συνιστώσας συχνότητας. Ο όρος “αυτοφάσμα” το διακρίνει από το διασταυρούμενο φάσμα (το οποίο συνδέει δύο διαφορετικά σήματα), τονίζοντας ότι είναι το φάσμα ενός σήματος με τον εαυτό του.

Στην πράξη, το αυτόματο φάσμα είναι αυτό που οι περισσότεροι άνθρωποι αποκαλούν απλώς “φάσμα” ή “φάσμα FFT”—είναι η τυπική οθόνη ανάλυσης συχνότητας σε αναλυτές κραδασμών που δείχνει κορυφές σε ανισορροπία, συχνότητες σφάλματος ρουλεμάν, πλέγμα γραναζιών και άλλα διαγνωστικά στοιχεία. Η κατανόηση ότι αυτό είναι τεχνικά ένα αυτόματο φάσμα καθίσταται σημαντική όταν εργάζεστε με ανάλυση πολλαπλών καναλιών όπου εμπλέκονται τα διασταυρούμενα φάσματα και άλλες συναρτήσεις συσχέτισης.

Μαθηματική Βάση

Μέθοδοι Υπολογισμού

Άμεσο FFT

• Υπολογισμός FFT του σήματος χρόνου
• Υπολογίστε το μέγεθος κάθε σύνθετου στοιχείου FFT
• Μέγεθος εμφάνισης έναντι συχνότητας
• Τα πιο συνηθισμένα και απλά

Μέσω αυτοσυσχέτισης

• Υπολογισμός συνάρτησης αυτοσυσχέτισης του σήματος
• Πάρτε το FFT της αυτοσυσχέτισης
• Το αποτέλεσμα είναι το αυτόματο φάσμα (θεώρημα Wiener-Khinchin)
• Μαθηματικά ισοδύναμη αλλά υπολογιστικά διαφορετική διαδρομή

Μέσος όρος

• Πολλαπλά αυτόματα φάσματα που υπολογίζονται από διαδοχικά χρονικά αρχεία
• Υπολογίζεται ο μέσος όρος για τη μείωση του θορύβου και τη βελτίωση της στατιστικής αξιοπιστίας
• Τυπικές τιμές: 4-16 μέσοι όροι για διαγνωστικά μηχανημάτων
• Περισσότεροι μέσοι όροι για τυχαίες δονήσεις (50-100+)

Ιδιότητες και Χαρακτηριστικά

Πραγματικής αξίας

• Το αυτόματο φάσμα είναι πάντα πραγματικό (κανένα φανταστικό μέρος)
• Αντιπροσωπεύει μόνο το μέγεθος, όχι φάση πληροφορίες
• Απώλεια φάσης στον υπολογισμό μεγέθους
• Επαρκές για τα περισσότερα διαγνωστικά ενός σημείου

Πάντα Θετικός

• Οι τιμές είναι πάντα ≥ 0 (μέγεθος στο τετράγωνο ή μέγεθος)
• Δεν μπορούν να έχουν αρνητικές φασματικές τιμές
• Αντιπροσωπεύει ενέργεια ή δύναμη (εγγενώς θετική)

Συμμετρικό (για πραγματικά σήματα)

• Αυτόματο φάσμα πραγματικού σήματος συμμετρικό γύρω από τη συχνότητα Nyquist
• Οι αρνητικές συχνότητες αντικατοπτρίζουν τις θετικές συχνότητες
• Εμφανίζονται μόνο θετικές συχνότητες (περιέχουν όλες τις πληροφορίες)

Αυτόματο φάσμα στη διάγνωση μηχανημάτων

Τυπική διαγνωστική οθόνη

• Αυτό που οι τεχνικοί αποκαλούν “φάσμα” ή “FFT”
• Εμφανίζει όλα τα στοιχεία συχνότητας δόνησης
• Κορυφές που εντοπίστηκαν και αντιστοιχίστηκαν με τύπους ρηγμάτων
• Κύριο εργαλείο για τη διάγνωση βλαβών

Τυπικά χαρακτηριστικά

• 1× Κορυφή: Ανισορροπία ή άλλες πηγές 1×
• 2× Κορυφή: Κακή ευθυγράμμιση ή χαλαρότητα
• Συχνότητες ρουλεμάν: BPFO, BPFI, BSF, FTF
• Πλέγμα εργαλείων: Συχνότητα εμπλοκής των δοντιών
• Ηλεκτρικός: 2× συχνότητα γραμμής (120/100 Hz)
• Επίπεδο θορύβου: Επίπεδο φόντου από τυχαίους κραδασμούς και θόρυβο

Αυτόματο Φάσμα έναντι Διασταυρούμενου Φάσματος

Αυτόματο Φάσμα (Μονό Κανάλι)

• Φάσμα ενός σήματος
• Εμφανίζει περιεχόμενο συχνότητας
• Δεν υπάρχουν πληροφορίες φάσης
• Επαρκές για τα περισσότερα διαγνωστικά
• Τυπικό μονοκαναλικό FFT

Διασταυρούμενο Φάσμα (Δύο Κανάλια)

• Σχέση μεταξύ δύο σημάτων
• Εμφανίζει περιεχόμενο κοινής συχνότητας
• Περιλαμβάνει τη σχέση φάσης
• Χρησιμοποιείται στην ανάλυση συνάρτησης μεταφοράς, συνοχής
• Απαιτούνται δύο συγχρονισμένα κανάλια

Μέσος όρος αυτόματων φασμάτων

Γραμμικός μέσος όρος

• Αριθμητικός μέσος όρος πολλαπλών αυτοφασμάτων
• Μειώνει την τυχαία διακύμανση του θορύβου
• Βελτιώνει την εκτίμηση του πραγματικού φάσματος
• Πρότυπο για την ανάλυση μηχανημάτων

Εκθετικός μέσος όρος

• Σταθμισμένος μέσος όρος που δίνει μεγαλύτερο βάρος στα πρόσφατα φάσματα
• Χρήσιμο για την παρακολούθηση των μεταβαλλόμενων συνθηκών
• Εφαρμογές παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο

Διατήρηση Κορυφής (Μέγιστο Φάσμα)

• Κάθε ομάδα συχνοτήτων διατηρεί τη μέγιστη τιμή
• Καταγράφει τα παροδικά στοιχεία
• Χρήσιμο για ανάλυση εκκίνησης/τερματισμού λειτουργίας

Μορφές εμφάνισης

Γραμμική κλίμακα

• Γραμμικός άξονας Y (mm/s, m/s², κ.λπ.)
• Εύκολη ανάγνωση απόλυτων τιμών
• Οι μικρές κορυφές μπορεί να είναι αόρατες εάν υπάρχουν μεγάλες κορυφές
• Κοινό για ανάλυση ρουτίνας

Λογαριθμική κλίμακα (dB)

• Άξονας Y σε ντεσιμπέλ (20 λογάριθμοι (Πλάτος/Αναφορά))
• Ευρύ δυναμικό εύρος ορατό
• Μικρές και μεγάλες κορυφές ορατές
• Κοινό για έρευνα και λεπτομερή ανάλυση

Άξονας συχνότητας

• Γραμμικός: Ίση απόσταση Hz, πρότυπο για μηχανήματα
• Λογαριθμική: Ίση απόσταση οκτάβας, χρήσιμη για ευρείες περιοχές συχνοτήτων

Δείκτες Ποιότητας

Φασματική Ποιότητα

• Καθαρό Φάσμα: Καθαρές κορυφές, χαμηλός θόρυβος στο δάπεδο
• Θορυβώδες Φάσμα: Υψηλό φόντο, ασαφείς κορυφές
• Μέσος όρος: Βελτιώνει την ποιότητα μειώνοντας τον θόρυβο
• Ψήφισμα: Επαρκές για τον διαχωρισμό κοντινών κορυφών

Δείκτες υπερφόρτωσης

• Ελέγξτε για υπερφόρτωση σήματος κατά τη λήψη
• Η υπερφόρτωση δημιουργεί ψευδή φασματικά στοιχεία
• Προσαρμόστε το κέρδος εισόδου σε περίπτωση υπερφόρτωσης

Το αυτόματο φάσμα είναι το βασικό εργαλείο ανάλυσης συχνότητας στη διαγνωστική κραδασμών, που αντιπροσωπεύει το μονοκαναλικό FFT που χρησιμοποιούν οι τεχνικοί καθημερινά για την αναγνώριση σφαλμάτων και την αξιολόγηση της κατάστασης. Η κατανόηση ότι “το φάσμα” είναι τεχνικά ένα αυτόματο φάσμα, και ο τρόπος με τον οποίο σχετίζεται με τα διασταυρούμενα φάσματα και άλλες τεχνικές φασματικής ανάλυσης, παρέχει τη βάση για προηγμένη πολυκαναλική ανάλυση και ολοκληρωμένη διαγνωστική μηχανημάτων.

---

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο