Sidususe mõistmine

1. Definitsioon: Mis on sidusus?

Sidusus (nimetatakse ka koherentsusfunktsiooniks) on signaalitöötlustööriist, mida kasutatakse vibratsiooni analüüs mõõtmise kvaliteedi ja kehtivuse määramiseks. See on väärtus vahemikus 0 kuni 1, mis näitab, kui suur osa väljundsignaalist antud sagedusel on otseselt põhjustatud sisendsignaalist.

• Ühtsuse 1.0 Teatud sagedusel tähendab see, et kahe signaali vahel on täiesti lineaarne seos. 100% väljundist sellel sagedusel on põhjustatud sisendist.
• Ühtsuse 0.5 tähendab, et ainult 50% väljundsignaali energiast sellel sagedusel on lineaarselt seotud sisendsignaaliga. Ülejäänud 50% tuleneb muudest teguritest, nagu müra, mittelineaarsused või muud mõõtmata sisendid.
• Ühtsuse 0.0 tähendab, et kahe signaali vahel sellel sagedusel puudub igasugune lineaarne seos.

Koherentsust arvutatakse ristvõimsuse spektraaltiheduse abil ja see nõuab mitmekanalilist analüsaatorit, mis suudab samaaegselt mõõta kahte signaali.

2. Sidususe peamised kasutusalad

Sidusust kasutatakse peamiselt kahes põhivaldkonnas:

a) Valideerimine Sageduskarakteristiku funktsioon (FRF) Mõõtmised

See on koherentsuse kõige levinum ja kriitilise tähtsusega kasutusala. Löögitesti (või bump-testi) tegemisel FRF-i mõõtmiseks on koherentsusdiagramm oluline andmete kvaliteedi hindamiseks.

• Hea mõõtmine: Kehtiva FRF-i jaoks peaks koherentsus resonantsi piikidele vastavatel sagedustel olema väga lähedal väärtusele 1,0. Kui koherentsus on kõrge (nt >0,95), annab see analüütikule kindluse, et mõõdetud vastus oli tõepoolest põhjustatud haamrilöögist, mitte taustavibratsioonist või mõõtmismürast.
• Halb mõõtmine: Kui koherentsus resonantsi tipu juures märkimisväärselt langeb, viitab see halvale mõõtmisele. Selle põhjuseks võib olla halb haamri löök, mürane keskkond või mittelineaarne struktuuriline reaktsioon. Analüütik peaks selle löögi andmed tagasi lükkama ja uuesti proovima. Sidusus on antiresonantside („orgude“) juures loomulikult madal, mis on normaalne.

b) Allika identifitseerimine

Koherentsust saab kasutada selleks, et teha kindlaks, kas ühe masina vibratsioon põhjustab vibratsiooni teises. Näiteks kui teil on pump ja mootor ühisel alusel ning kahtlustate, et mootor põhjustab pumba vibratsiooni:

• Menetlus: Aseta üks kiirendusmõõtur mootoril (sisend) ja teine kiirendusmõõtur pumbal (väljund). Mõõtke mõlemat signaali samaaegselt ja arvutage koherentsus.
• Tõlgendamine: Kui mootori juures on koherentsus kõrge jooksukiirus, see annab tugevaid tõendeid selle kohta, et vibratsioon kandub mootorilt pumbale nende ühise struktuuri kaudu. Kui koherentsus on madal, on pumba vibratsiooni tõenäoliselt põhjustanud selle enda probleemid (nt pumba tasakaalustamatus, kavitatsioon), mitte mootor.

3. Sidusust vähendavad tegurid

Koherentsusväärtuse väiksemaks kui 1,0 võib põhjustada mitu tegurit:

• Mõõtmismüra: Sisend- või väljundsignaali saastumine kõrvalise müraga.
• Mittelineaarsed süsteemid: Sidusus mõõdab ainult *lineaarset* seost. Kui süsteem on mittelineaarne (nt lõtvuse, pragude või vedeliku ja struktuuri vastastikmõju tõttu), on sidusus madal isegi siis, kui põhjuslik seos on olemas.
• Ajalised viivitused: Märkimisväärne ajanihe sisend- ja väljundsignaalide vahel võib vähendada koherentsust.
• Muud mõõtmata sisendid: Kui väljundit põhjustab rohkem kui üks allikas ja mõõdate sisendina ainult ühte neist, on sidusus madal.

Kokkuvõttes on koherentsusfunktsioon ülioluline kvaliteedikontrolli tööriist täiustatud vibratsioonimõõtmiste jaoks, mis annab kindluse FRF-andmete kehtivuses ja aitab tuvastada vibratsiooni ülekandeteid.

← Tagasi põhiindeksi juurde