Spektrianalüüsi mõistmine

1. Definitsioon: Mis on spektraalanalüüs?

Spektrianalüüs on keerulise signaali, näiteks a, võtmise protsess aja lainekuju vibratsiooniandurilt ja selle lagundamist üksikuteks sageduskomponentideks. Spektrianalüüsi peamine eesmärk on signaali teisendamine ajadomeenist (vaatamise amplituud vs aeg) sagedusdomeeni (vaatamise amplituud vs sagedus).

Selle protsessi väljund on spekter (mitmus: spektrid), mis on graafik, mis näitab vibratsiooni amplituudi igal kindlal sagedusel. Spektraalanalüüs on kõige fundamentaalsem ja võimsam tehnika vibratsioonidiagnostika, kuna see võimaldab analüütikul tuvastada erinevate masinavigade puhul esinevaid unikaalseid sagedusallkirju.

2. Roll Kiire Fourier' teisendus (FFT)

Kaasaegne spektraalanalüüs on võimalik tänu ülitõhusale algoritmile, mida nimetatakse Kiire Fourier' teisendus (FFT)FFT on matemaatiline protseduur, mis on programmeeritud igasse digitaalseadmesse. vibratsioonianalüsaatorSee võtab sisendiks digitaliseeritud ajalainekuju andmed ja väljundiks sagedusspektri.

FFT võimaldab keerulist ja pealtnäha kaootilist signaali, mida on ajadomeenis väga raske tõlgendada, vaadelda sagedusdomeenis selgelt eristuvate sagedustippude seeriana.

3. Spektri diagnostiline võimsus

Spektrianalüüsi efektiivsus tuleneb asjaolust, et pöörlevate masinate erinevad mehaanilised ja elektrilised probleemid tekitavad vibratsiooni prognoositavatel iseloomulikel sagedustel. Spektrit uurides saab analüütik diagnoosida probleemi algpõhjuse, sobitades tippude sagedused teadaoleva rikkemustriga.

Levinud näited hõlmavad järgmist:

• Suur piik 1X juures jooksukiirus sageli viitab tasakaalutus.
• Suur piik 2-kordse jooksukiiruse juures on klassikaline märk joondusviga.
• Jooksukiiruse mittetäisarvuliste kordsete juures esinevate tippude seeria võib viidata laagri defektid.
• Suure amplituudiga tipp hammasratta võrgusagedusel (GMF) koos külgribad näitab käigukasti defektid.
• Elektrivõrgu sagedusest kaks korda kõrgem pinge võib viidata mootori staatori probleemile.

4. Spektrianalüüsi põhiparameetrid

Kasuliku spektri saamiseks peab analüütik määratlema mitu peamist parameetrit:

• Fmax (maksimaalne sagedus): See on spektrisse lisatav kõrgeim sagedus. See tuleb seadistada piisavalt kõrgeks, et jäädvustada kahtlustatavate rikete sagedusi (nt käigukastiprobleemide kõrged sagedused).
• Resolutsioon (resolutsiooni read): See määrab spektri detailsuse taseme. Suurem ridade arv tagab parema sagedusresolutsiooni, mis tähendab, et analüsaator suudab eristada kahte väga lähestikku asuvat sagedustippu. See on kriitilise tähtsusega külgribade tuvastamiseks käigukasti analüüsis.
• Keskmistamine: Puhta ja stabiilse spektri saamiseks teeb analüsaator andmetest mitu "hetktõmmist" ja arvutab nende keskmise. See eemaldab juhusliku müra ja annab täpsema pildi tegelikust püsiseisundi vibratsioonist.
• Aknakujundus: Töötlusvea vältimiseks rakendatakse andmetele matemaatilist funktsiooni (näiteks Hanningi akent). spektraalne leke, mis võib moonutada sagedustippude amplituude ja kuju.

Sisuliselt on spektraalanalüüs tänapäevase vibratsioonidiagnostika tuum, pakkudes selget röntgenpilti masina sees toimuvatest jõududest ja liikumistest.

← Tagasi põhiindeksi juurde