Zoom FFT mõistmine
Definitsioon: Mis on Zoom FFT?
Suumi FFT (nimetatakse ka kõrgresolutsiooniga FFT-ks või sagedussuumiks) on täiustatud Kiire Fourier' teisendus tehnika, mis pakub väga peent sagedusresolutsiooni valitud kitsas sagedusribas, mitte kogu spektris. Selle asemel, et analüüsida 0–1000 Hz 1 Hz resolutsiooniga (1000 rida), võib suum-FFT analüüsida 95–105 Hz 0,01 Hz resolutsiooniga (samuti 1000 rida, aga koondunud kitsasse sagedusriba). See dramaatiline resolutsiooni paranemine võimaldab eraldada lähestikku paiknevaid sageduskomponente, näiteks külgribad, täpne sageduse tuvastamine ja konkreetsete spektraalpiirkondade detailne analüüs.
Suumiga FFT on oluline mootori rootorivarda defektide diagnoosimiseks (libisemissageduse külgribade lahendamiseks), käigukasti probleemide (modulatsioonimustrite tuvastamiseks) ja igas olukorras, kus oluline diagnostiline teave asub tihedalt asetsevates tippudes, mis standardse FFT-analüüsi käigus kokku sulanduksid.
Miks on vaja Zoom FFT-d?
Standardse FFT eraldusvõime piirangud
Standardsel FFT-l on põhimõttelised eraldusvõime piirid:
- Eraldusvõime = Fmax / Ridade arv
- Näide: sagedusvahemik 0–1000 Hz, 800 rida → 1,25 Hz lahutusvõime
- Probleem: Ei saa eristada tippe, mis on eraldatud < 1,25 Hz
- Libisemissagedus: Sageli 0,5–2 Hz, külgribade nägemiseks on vaja paremat eraldusvõimet
Resolutsiooni kompromisside parandamine
- Vähenda Fmax-i: 0–100 Hz annab 0,125 Hz resolutsiooni (parem), KUID kõrgsageduslik sisu jääb tabamata
- Suurenda jooni: 8000 rida annab 0,125 Hz, AGA töötlemisaeg/mälumahukas
- Suumi FFT: Ühendab huvipakkuva vahemiku kõrge eraldusvõime mõistliku töötlusvõimega
Kuidas Zoom FFT töötab
Põhiprotsess
- Valige sagedusriba: Valige kesksagedus ja ribalaius (nt 100 Hz ± 10 Hz)
- Sageduse nihe: Valitud sagedusriba digitaalne nihutamine peaaegu alalisvooluni (baasriba)
- Hävitamine: Vähendage diskreetimissagedust proportsionaalselt kitsenenud ribalaiusega
- FFT-arvutus: Tehke FFT vähendatud kiirusega signaalil
- Tulemus: Valitud kitsaribalise spektri kõrglahutusega
Eraldusvõime võimendus
- Kui suumida 1/10 täisulatuseni, saadakse 10× peenem eraldusvõime
- Näide: 0–1000 Hz 1 Hz resolutsiooniga → Suumi 95–105 Hz-ni 0,01 Hz resolutsiooniga
- Võimendus = (täisulatus / suumiulatus)
Rakendused
1. Mootori rootorivarda defektide tuvastamine
Klassikaline suumiga FFT rakendus:
- Probleem: Libisemissageduse külgribad (0,5–2 Hz vahekaugus) on liiga lähedased, et neid standardses FFT-s lahendada
- Lahendus: Suumi FFT umbes 1× töökiirusel 0,1 Hz või parema resolutsiooniga
- Tulemus: Selgelt eraldatud külgribad paljastavad katkised rootorivardad
- Analüüs: Külgriba amplituud näitab katkiste tulpade arvu
2. Käigukasti diagnostika
- Suumi hammasrataste võrgusilma sageduse ümber
- Lahendage külgribad võlli kiiruse vahekaugusel
- Tuvastage jahihammaste sageduse mustrid
- Hammasratta ja hammasratta külgribade eristamine
3. Laagrianalüüs
- Suumige laagrivigade sageduste ümber
- Lahenda külgriba struktuur
- Täpse rikkesageduse määramine (võrrelge arvutatud sagedusega)
- Analüüsige modulatsioonimustreid
4. Elektrisageduse analüüs
- Suumi ümber liinisageduse või 2× liinisageduse
- Lahendage libisemissageduse külgribad vooluga seotud vibratsioonis
- Määrake täpselt masti läbimise sagedus
5. Kriitilise kiiruse uuringud
- Suumi ümber kahtlustatavate loomulike sageduste
- Resonantssageduse täpne määramine
- Sumbuvuse arvutamiseks mõõtke resonantsi piigi laiust
Tegevuskord
Seadistamine
- Standardne FFT esimene: Huvipakkuva sageduspiirkonna tuvastamine
- Valige keskus: Valige suumimiseks kesksagedus
- Valige ulatus: Valige suumi ribalaius (kõrge eraldusvõime korral kitsas)
- Määra parameetrid: Ridade arv (tavaliselt sama mis tavalisel FFT-l)
- Andmete hankimine: Instrument teostab suumimise FFT-d
Tüüpilised sätted
- Mootori külgribad: Keskpunkt sagedusel 1× (30 Hz), ulatus ±10 Hz, 800 rida → 0,025 Hz lahutusvõime
- Hammasratasvõrk: Keskpunkt GMF-il (600 Hz), ulatus ±50 Hz, 1600 rida → 0,0625 Hz lahutusvõime
- Laagri rike: Keskpunkt BPFO juures (150 Hz), ulatus ±25 Hz, 800 rida → 0,0625 Hz lahutusvõime
Eelised
Kõrge resolutsioon
- 10–100× parem eraldusvõime kui tavalisel FFT-l
- Eraldab tippe, mida on muidu võimatu eristada
- Paljastab diagnostilised üksikasjad
Arvutuslik efektiivsus
- Tõhusam kui joonte suurendamine kogu spektri ulatuses
- Kiirem töötlemine
- Vähem mälu vaja
Täppissageduse mõõtmine
- Määrab täpse tippsageduse
- Võrrelge teoreetiliste arvutustega
- Kontrollige rikke diagnoosi
Piirangud
Ainult kitsas sagedusriba
- Näitab ainult valitud sageduspiirkonda
- Kaotab suumiribast väljaspool olevat teavet
- Peab teadma umbes kuhu suumida
- Ülevaate jaoks on vaja esmalt standardset FFT-d
Kasutajate teadmised on vajalikud
- Peab valima sobiva suumimispiirkonna
- Nõuab arusaamist, mida otsida
- Ei sobi üldiseks sõeluuringuks
- Keerulisem kui tavaline FFT
Ajainvesteering
- Täiendav mõõtmine lisaks tavalisele FFT-le
- Seadistamise ja parameetrite valiku aeg
- Kriitilise seadme või kinnitatud probleemide korral õigustatud
Zoom FFT on võimas spektraalanalüüsi tööriist, mis pakub kõrgsageduslikku eraldusvõimet, mida on vaja lähestikku paiknevate vibratsioonikomponentide lahendamiseks, mis on kriitilise tähtsusega mootori elektririkete, käigukasti defektide ja laagriprobleemide diagnoosimisel. Zoom FFT tehnikate valdamine – teadmine, millal neid kasutada, kuidas valida sobivaid parameetreid ja saadud kõrgresolutsiooniga spektreid tõlgendada – on oluline keerukate masinate täiustatud vibratsioonianalüüsi ja detailse rikete diagnoosimise jaoks.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 