Τι είναι η Φασματική Πυκνότητα Ισχύος; Ανάλυση PSD • Φορητός ζυγοσταθμιστής, αναλυτής κραδασμών "Balanset" για δυναμική ζυγοστάθμιση θραυστήρων, ανεμιστήρων, τεμαχιστών, κοχλιοστρωτήρων σε θεριζοαλωνιστικές μηχανές, άξονες, φυγοκεντρητές, στροβίλους και πολλούς άλλους ρότορες Τι είναι η Φασματική Πυκνότητα Ισχύος; Ανάλυση PSD • Φορητός ζυγοσταθμιστής, αναλυτής κραδασμών "Balanset" για δυναμική ζυγοστάθμιση θραυστήρων, ανεμιστήρων, τεμαχιστών, κοχλιοστρωτήρων σε θεριζοαλωνιστικές μηχανές, άξονες, φυγοκεντρητές, στροβίλους και πολλούς άλλους ρότορες

Τι είναι η πυκνότητα φάσματος ισχύος; Ανάλυση PSD

Δημοσιεύτηκε από τον/την admin στις

Κατανόηση της φασματικής πυκνότητας ισχύος

Ορισμός: Τι είναι η πυκνότητα φάσματος ισχύος;

Φασματική πυκνότητα ισχύος (PSD) είναι μια αναπαράσταση του δόνηση κατανομή ενέργειας σε όλη τη συχνότητα, εκφρασμένη ως ενέργεια ανά μονάδα εύρους ζώνης συχνότητας (μονάδες: (m/s²)²/Hz για επιτάχυνση, (mm/s)²/Hz για ταχύτητα). Σε αντίθεση με ένα τυπικό φάσμα πλάτους Το PSD, το οποίο δείχνει το πλάτος σε κάθε συχνότητα, δείχνει πώς κατανέμεται η ισχύς της δόνησης σε όλη τη συχνότητα, με τιμές που ομαλοποιούνται από το εύρος ζώνης ανάλυσης συχνότητας. Αυτή η ομαλοποίηση καθιστά το PSD ανεξάρτητο από το εύρος ζώνης ανάλυσης, επιτρέποντας ουσιαστική σύγκριση μεταξύ των φασμάτων που μετρώνται με διαφορετικές ρυθμίσεις ανάλυσης.

Η PSD είναι ιδιαίτερα σημαντική για την ανάλυση τυχαίων κραδασμών (όπου η ενέργεια κατανέμεται συνεχώς σε όλη τη συχνότητα αντί να συγκεντρώνεται σε διακριτές κορυφές), για την ανάλυση θορύβου και για εφαρμογές που απαιτούν φασματικό χαρακτηρισμό ανεξάρτητο από το εύρος ζώνης, όπως δοκιμές κραδασμών και περιβαλλοντική αξιολόγηση.

PSD έναντι φάσματος πλάτους

Φάσμα πλάτους

  • Δείχνει δόνηση πλάτος σε κάθε συχνότητα
  • Μονάδες: mm/s, m/s², mils, κ.λπ.
  • Μέγιστα πλάτη σε διακριτές συχνότητες (ανισορροπία, σφάλματα ρουλεμάν)
  • Οι τιμές εξαρτώνται από το εύρος ζώνης ανάλυσης FFT
  • Τυπική οθόνη για διαγνωστικά μηχανημάτων

Φασματική πυκνότητα ισχύος

  • Δείχνει την ισχύ των κραδασμών ανά Hz εύρους ζώνης
  • Μονάδες: (mm/s)²/Hz, (m/s²)²/Hz, κ.λπ.
  • Κατανομή ενέργειας σε συχνότητα
  • Ανεξάρτητα από το εύρος ζώνης ανάλυσης
  • Πρότυπο για ανάλυση τυχαίων κραδασμών

Σχέση

  • PSD = (Πλάτος)² / Δf
  • Όπου Δf = ανάλυση συχνότητας (πλάτος υποσυστήματος)
  • Η τετραγωνοποίηση δίνει έμφαση σε μεγάλα πλάτη
  • Η κανονικοποίηση καθιστά την κανονικοποίηση ανεξάρτητη από το εύρος ζώνης

Εφαρμογές

1. Ανάλυση Τυχαίων Δονήσεων

Κύρια αίτηση PSD:

  • Τυχαίες Διαδικασίες: Αναταράξεις, κραδασμοί οδοστρώματος, σεισμικές δονήσεις, ακουστικές
  • Συνεχή Φάσματα: Ενέργεια κατανεμημένη σε όλη τη συχνότητα, όχι σε διακριτές κορυφές
  • Στατιστική Περιγραφή: Το PSD περιγράφει την τυχαία κατανομή ενέργειας διεργασίας.
  • Τυπική μορφή: Προδιαγραφές δοκιμών κραδασμών σε PSD

2. Χαρακτηρισμός θορύβου ευρυζωνικής σύνδεσης

  • Σπηλαίωση θόρυβος στις αντλίες
  • Θόρυβος τυρβώδους ροής στους ανεμιστήρες
  • Αεροδυναμικός θόρυβος
  • Χαρακτηρισμός θορύβου ελαττωμάτων ρουλεμάν

3. Σύγκριση Ανεξάρτητη από το Εύρος Ζώνης

  • Σύγκριση φασμάτων που μετρήθηκαν με διαφορετικές ρυθμίσεις FFT
  • Δεδομένα από διαφορετικά όργανα ή αναλύσεις
  • Ιστορικά δεδομένα με διαφορετικές παραμέτρους ανάλυσης
  • Τιμές PSD άμεσα συγκρίσιμες ανεξάρτητα από το εύρος ζώνης

4. Περιβαλλοντικές δοκιμές

  • Προδιαγραφές δοκιμής δόνησης που δίνονται ως PSD έναντι συχνότητας
  • Έλεγχος τράπεζας σέικερ βασισμένος στο PSD
  • Δοκιμή καταλληλότητας προϊόντος
  • Πρότυπα κραδασμών και κραδασμών

Υπολογισμός PSD

Από το FFT

  • Υπολογισμός FFT του σήματος δόνησης
  • Τετράγωνο κάθε τιμής πλάτους
  • Διαιρέστε με την ανάλυση συχνότητας (Δf = Fmax / Αριθμός γραμμών)
  • Αποτέλεσμα: PSD σε (μονάδες)²/Hz

Μονάδες

  • Επιτάχυνση PSD: (m/s²)²/Hz ή g²/Hz
  • Ταχύτητα PSD: (mm/s)²/Hz ή (in/s)²/Hz
  • Μετατόπιση PSD: (µm)²/Hz ή (mils)²/Hz
  • Συχνά απεικονίζεται: Λογαριθμική κλίμακα (dB σε σχέση με την αναφορά)

Ερμηνεία διαγραμμάτων PSD

Επίπεδο Φάσμα (Λευκός Θόρυβος)

  • Σταθερή PSD σε όλη τη συχνότητα
  • Ίση ενέργεια ανά Hz σε όλες τις συχνότητες
  • Χαρακτηριστικό της τυχαίας δόνησης ευρείας ζώνης
  • Παράδειγμα: Ιδανική τυχαία δόνηση για δοκιμή

Κεκλιμένο Φάσμα (Χρωματιστός Θόρυβος)

  • Το PSD ποικίλλει ανάλογα με τη συχνότητα
  • Αυξανόμενη κλίση: περισσότερη ενέργεια στις υψηλές συχνότητες
  • Πτώση κλίσης: περισσότερη ενέργεια σε χαμηλές συχνότητες (συνήθως στα μηχανήματα)
  • Η κλίση υποδεικνύει την κατανομή συχνότητας της ενέργειας

Κορυφές στο PSD

  • Οι διακριτές συνιστώσες συχνότητας εμφανίζονται ως κορυφές πάνω από το γενικό επίπεδο
  • Οι συντονισμοί εμφανίζονται ως αυξημένες περιοχές PSD
  • Μπορεί να αναγνωρίσει κυρίαρχες συχνότητες που συμβάλλουν στην ενέργεια

Σχέση με το RMS και τη συνολική ενέργεια

Συνολική Ενέργεια από PSD

  • Ενσωματώστε το PSD σε όλο το εύρος συχνοτήτων
  • Αποτέλεσμα: Μέση τετραγωνική τιμή
  • Η τετραγωνική ρίζα δίνει τιμή RMS.
  • RMS = √[∫ PSD(f) df]

Ενέργεια σε Ζώνες Συχνοτήτων

  • Ενσωματώστε το PSD σε συγκεκριμένο εύρος συχνοτήτων
  • Δίνει ενέργεια σε αυτή την μπάντα
  • Χρήσιμο για την αξιολόγηση της συμβολής διαφορετικών περιοχών συχνοτήτων

Πλεονεκτήματα του PSD

Ανεξαρτησία Ψηφίσματος

  • Τιμές PSD συγκρίσιμες ανεξάρτητα από την ανάλυση FFT
  • Επιτρέπει τη σύγκριση ιστορικών δεδομένων με διαφορετικές ρυθμίσεις
  • Τυποποιεί την ανάλυση σε διαφορετικά όργανα

Ενεργειακή Αναπαράσταση

  • Αντιπροσωπεύει άμεσα την κατανομή ενέργειας δόνησης
  • Οι τετραγωνισμένες τιμές δίνουν έμφαση στις κυρίαρχες συχνότητες
  • Φυσικό για ανάλυση με βάση την ενέργεια

Στατιστικό Πλαίσιο

  • Το PSD είναι το θεμέλιο της θεωρίας των τυχαίων ταλαντώσεων
  • Επιτρέπει την πιθανοτική ανάλυση
  • Υποστηρίζει την πρόβλεψη διάρκειας ζωής κόπωσης από τυχαία φόρτιση

Πότε να χρησιμοποιήσετε το PSD

Χρησιμοποιήστε το PSD όταν:

  • Ανάλυση τυχαίων κραδασμών ή θορύβου
  • Σύγκριση δεδομένων με διαφορετικά εύρη ζώνης ανάλυσης
  • Ακολουθώντας τις προδιαγραφές δοκιμών σε μορφή PSD
  • Χαρακτηρισμός ευρυζωνικών διαδικασιών
  • Απαιτείται ανάλυση με βάση την ενέργεια

Χρησιμοποιήστε το φάσμα πλάτους όταν:

  • Τακτική διάγνωση μηχανημάτων
  • Προσδιορισμός διακριτών συχνοτήτων σφαλμάτων
  • Τάσεις σε συγκεκριμένα στοιχεία
  • Τιμές πλάτους που έχουν άμεση σημασία

Η Φασματική Πυκνότητα Ισχύος είναι μια θεμελιώδης έννοια στην ανάλυση τυχαίων κραδασμών και παρέχει φασματικό χαρακτηρισμό ανεξάρτητο από το εύρος ζώνης. Ενώ χρησιμοποιείται λιγότερο συχνά από τα φάσματα πλάτους για τη συνήθη διαγνωστική μηχανημάτων, η PSD είναι απαραίτητη για εφαρμογές τυχαίων κραδασμών, ανάλυση θορύβου και οποιαδήποτε κατάσταση που απαιτεί σύγκριση φασμάτων που μετρώνται με διαφορετικές παραμέτρους ανάλυσης ή από διαφορετικά όργανα.

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο

Κατηγορίες: ΑνάλυσηΓλωσσάριο
WhatsApp