Κατανόηση της Συνοχής

1. Ορισμός: Τι είναι η Συνοχή;

Συνοχή (ονομάζεται επίσης Συνάρτηση Συνοχής) είναι ένα εργαλείο επεξεργασίας σήματος που χρησιμοποιείται σε ανάλυση κραδασμών για να προσδιοριστεί η ποιότητα και η εγκυρότητα μιας μέτρησης. Είναι μια τιμή μεταξύ 0 και 1 που υποδεικνύει πόσο από το σήμα εξόδου σε μια δεδομένη συχνότητα προκαλείται άμεσα από το σήμα εισόδου.

• Μια συνοχή του 1.0 σε μια συγκεκριμένη συχνότητα σημαίνει ότι υπάρχει μια τέλεια γραμμική σχέση μεταξύ των δύο σημάτων. Το 100% της εξόδου σε αυτήν τη συχνότητα προκαλείται από την είσοδο.
• Μια συνοχή του 0.5 σημαίνει ότι μόνο το 50% της ενέργειας του σήματος εξόδου σε αυτήν τη συχνότητα σχετίζεται γραμμικά με το σήμα εισόδου. Το άλλο 50% οφείλεται σε άλλους παράγοντες όπως θόρυβος, μη γραμμικότητες ή άλλες μη μετρημένες εισόδους.
• Μια συνοχή του 0.0 σημαίνει ότι δεν υπάρχει καμία γραμμική σχέση μεταξύ των δύο σημάτων σε αυτήν τη συχνότητα.

Η συνοχή υπολογίζεται χρησιμοποιώντας φασματική πυκνότητα διασταυρούμενης ισχύος και απαιτεί έναν αναλυτή πολλαπλών καναλιών που μπορεί να μετρήσει δύο σήματα ταυτόχρονα.

2. Κύριες χρήσεις της συνοχής

Η συνοχή χρησιμοποιείται κυρίως σε δύο βασικούς τομείς:

α) Επικύρωση Συνάρτηση Απόκρισης Συχνότητας (FRF) Μετρήσεις

Αυτή είναι η πιο κοινή και κρίσιμη χρήση της συνοχής. Κατά την εκτέλεση μιας δοκιμής πρόσκρουσης (ή δοκιμής πρόσκρουσης) για τη μέτρηση ενός FRF, το διάγραμμα συνοχής είναι απαραίτητο για την αξιολόγηση της ποιότητας των δεδομένων.

• Καλή μέτρηση: Για ένα έγκυρο FRF, η συνοχή θα πρέπει να είναι πολύ κοντά στο 1,0 στις συχνότητες που αντιστοιχούν στις κορυφές συντονισμού. Εάν η συνοχή είναι υψηλή (π.χ., >0,95), δίνει στον αναλυτή την πεποίθηση ότι η μετρούμενη απόκριση προκλήθηκε πράγματι από την πρόσκρουση του σφυριού και όχι από δόνηση υποβάθρου ή θόρυβο μέτρησης.
• Κακή μέτρηση: Εάν η συνοχή μειωθεί σημαντικά σε μια συντονισμένη κορυφή, αυτό υποδηλώνει κακή μέτρηση. Αυτό θα μπορούσε να οφείλεται σε κακό χτύπημα με σφυρί, σε θορυβώδες περιβάλλον ή σε μη γραμμική δομική απόκριση. Ο αναλυτής θα πρέπει να απορρίψει τα δεδομένα από αυτήν την κρούση και να προσπαθήσει ξανά. Η συνοχή θα είναι φυσικά χαμηλή στους αντισυντονισμούς (τις «κοιλάδες» στο FRF), κάτι που είναι φυσιολογικό.

β) Αναγνώριση Πηγής

Η συνοχή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προσδιοριστεί εάν η δόνηση από ένα μηχάνημα προκαλεί τη δόνηση σε ένα άλλο. Για παράδειγμα, εάν έχετε μια αντλία και έναν κινητήρα σε μια κοινή βάση και υποψιάζεστε ότι ο κινητήρας προκαλεί τη δόνηση της αντλίας:

• Διαδικασία: Τοποθετήστε ένα επιταχυνσιόμετρο στον κινητήρα (η είσοδος) και ένα δεύτερο επιταχυνσιόμετρο στην αντλία (η έξοδος). Μετρήστε και τα δύο σήματα ταυτόχρονα και υπολογίστε τη συνοχή.
• Ερμηνεία: Εάν η συνοχή είναι υψηλή στον κινητήρα ταχύτητα τρεξίματος, παρέχει ισχυρές ενδείξεις ότι η δόνηση μεταδίδεται από τον κινητήρα στην αντλία μέσω της κοινής τους δομής. Εάν η συνοχή είναι χαμηλή, η δόνηση της αντλίας πιθανότατα προκαλείται από τα δικά της προβλήματα (π.χ., ανισορροπία αντλίας, σπηλαίωση) και όχι από τον κινητήρα.

3. Παράγοντες που μειώνουν τη συνοχή

Αρκετοί παράγοντες μπορούν να προκαλέσουν την τιμή συνοχής μικρότερη από 1,0:

• Θόρυβος μέτρησης: Μόλυνση είτε του σήματος εισόδου είτε του σήματος εξόδου από εξωτερικό θόρυβο.
• Μη Γραμμικά Συστήματα: Η συνοχή μετρά μόνο τη *γραμμική* σχέση. Εάν το σύστημα είναι μη γραμμικό (π.χ., λόγω χαλαρότητας, ρωγμών ή αλληλεπιδράσεων ρευστού-δομής), η συνοχή θα είναι χαμηλή ακόμη και αν υπάρχει αιτιώδης σχέση.
• Χρονικές καθυστερήσεις: Μια σημαντική χρονική καθυστέρηση μεταξύ των σημάτων εισόδου και εξόδου μπορεί να μειώσει τη συνοχή.
• Άλλες μη μετρημένες εισροές: Εάν η έξοδος προκαλείται από περισσότερες από μία πηγές και μετράτε μόνο μία από αυτές ως είσοδο, η συνοχή θα είναι χαμηλή.

Συνοπτικά, η συνάρτηση συνοχής είναι ένα ζωτικό εργαλείο ελέγχου ποιότητας για προηγμένες μετρήσεις κραδασμών, παρέχοντας εμπιστοσύνη στην εγκυρότητα των δεδομένων FRF και βοηθώντας στον εντοπισμό διαδρομών μετάδοσης κραδασμών.

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο