Signaali filtreerimise mõistmine

1. Definitsioon: Mis on signaali filtreerimine?

Signaali filtreerimine on oluline signaalitöötlustehnika, mida kasutatakse vibratsiooni analüüs soovimatute sageduskomponentide eemaldamiseks signaalist või huvipakkuvate sageduste isoleerimiseks. Filter on sisuliselt elektrooniline vooluring või tarkvaraalgoritm, mis laseb teatud sagedustel "läbi" minna, samal ajal teisi blokeerides või nõrgendades.

Filtreerimist kasutatakse laialdaselt digitaalmaailmas. vibratsioonianalüsaatorid tagamaks, et analüüsitavad andmed on puhtad, täpsed ja asjakohased käesoleva diagnostilise ülesande jaoks.

2. Vibratsioonianalüüsis kasutatavate filtrite levinumad tüübid

Signaalitöötluses kasutatakse nelja põhitüüpi filtreid:

1. Madalpääsfilter: Laseb madalaid sagedusi läbi, kuid blokeerib kõrgeid sagedusi. Sagedust, millel signaal hakkab nõrgenema, nimetatakse piirsageduseks.
2. Kõrgpääsfilter: Madalpääsfiltri vastand. See laseb läbi kõrgeid sagedusi, kuid blokeerib madalaid sagedusi.
3. Ribapääsfilter: Võimaldab teatud sagedusribal või -vahemikul läbi pääseda, blokeerides samal ajal nii madalamaid kui ka kõrgemaid sagedusi.
4. Ribapeatusfilter (või sälgufilter): Ribapääsfiltri vastand. See blokeerib kindla sagedusriba, lastes samal ajal kõigil teistel läbi pääseda.

3. Filtreerimise peamised rakendused

Vibratsioonianalüsaatoris kasutatakse filtreid mitmel olulisel viisil:

a) Silumisvastased filtrid

See on vaieldamatult filtreerimise kõige olulisem rakendus. silumisfilter on järsk madalpääsfilter, mida rakendatakse analoogsignaalile *enne* selle digiteerimist. Selle eesmärk on eemaldada kogu sageduslik sisu, mis on kõrgem kui kasutaja poolt mõõtmiseks valitud maksimaalne sagedus (Fmax).

See on oluline, et vältida aliasing, tõsine digitaalse signaali töötlemise viga, kus kõrged sagedused "volduvad kokku" ja maskeeruvad madalateks sagedusteks, mis viib täiesti vale helini spekterSilumisvastane filter on kriitilise tähtsusega komponent, mis tagab kõigi digitaalsete vibratsiooniandmete terviklikkuse.

b) Integratsioon ja diferentseerimine

Vibratsiooni mõõdetakse järgmiselt: kiirendus, kiirusvõi niheSamal ajal kui kiirendusmõõtur on kõige levinum andur, analüütik soovib sageli andmeid vaadata kiiruse seisukohast. Selleks peab analüsaator integreerima kiirendussignaali. See integreerimisprotsess võib oluliselt võimendada väga madala sagedusega müra (mida mõnikord nimetatakse ka „suusanõlva“ efektiks). Enne integreerimist kasutatakse selle müra eemaldamiseks kõrgpääsfiltrit, et saada puhas ja kasutatav kiiruse või nihke spekter.

c) Ümbriku analüüs (Demoduleerimine)

Ümbrikuanalüüs, peamine tuvastamise meetod laagri defektid, tugineb suuresti filtreerimisele. Protsess hõlmab järgmist:

1. Kasutades a ribapääsfilter et isoleerida kõrgsagedusriba, kus esinevad laagri lööksignaalid.
2. Selle filtreeritud signaali töötlemine löökide kordumissageduse („ümbriku“) eraldamiseks.
3. Selle ümbrissignaali spektri analüüsimine laagrivigade sageduste tuvastamiseks.

Ribapääsfilter on ülioluline kõrge energiaga ja madala sagedusega signaalide (näiteks asümmeetria) eemaldamiseks, mis muidu summutaksid madala energiaga laagridefektide signaalid.

d) Diagnostiline filtreerimine

Analüütikud saavad diagnoosimise hõlbustamiseks pärast andmete kogumist neile rakendada ka digitaalseid filtreid. Näiteks võivad nad kasutada ribapääsfiltrit, et isoleerida vibratsioon teatud hammasratta haardesageduse ümber, et saada selgem ülevaade. külgribad.

← Tagasi põhiindeksi juurde