Mis on dünaamiline ulatus? Mõõteulatuse võimalus • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide puuride, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks. Mis on dünaamiline ulatus? Mõõteulatuse võimalus • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide puuride, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks.

Mis on dünaamiline ulatus? Mõõteulatuse võimekus

Avaldanud admin saidil

Dünaamilise ulatuse mõistmine

Definitsioon: Mis on dünaamiline ulatus?

Dünaamiline ulatus on suurima ja väikseima signaali suhe, mida mõõtesüsteem suudab täpselt käsitleda, tavaliselt väljendatuna detsibellides (dB). vibratsioon Mõõtesüsteemides määrab dünaamiline ulatus ulatuse müratasemest (minimaalne tuvastatav signaal) küllastuspunktini (maksimaalne signaal enne kärpimist või moonutust). Lai dünaamiline ulatus võimaldab sama instrumendiga mõõta nii väga väikeseid vibratsioone (laagrite varajased defektid) kui ka väga suuri vibratsioone (tõsine tasakaalustamatus).

Dünaamiline ulatus on kriitilise tähtsusega, kuna reaalse masina vibratsioon sisaldab komponente, mis hõlmavad laia amplituudivahemikku – alates mikrograanulitest tingitud laagridefektide löökidest kuni mitmegraaniliste tasakaalutusjõududeni. Piisav dünaamiline ulatus tagab kogu diagnostilise teabe jäädvustamise ilma mürasse kadumata või mõõtesüsteemi ülekoormamata.

Matemaatiline avaldis

Valem

  • Dünaamiline ulatus (dB) = 20 × log₁₀ (maksimaalne signaal / minimaalne signaal)
  • Näide: Max 10V, Min 1mV → DR = 20 × log(10/0,001) = 80 dB
  • Detsibellide skaala mahutab kompaktselt suuri suhteid

Lineaarne suhe

  • Dünaamilist ulatust saab väljendada ka lihtsa suhtena
  • 80 dB = suhe 10 000:1
  • 100 dB = suhe 100 000:1
  • 120 dB = suhe 1 000 000:1

Dünaamilist ulatust mõjutavad komponendid

Ülemine piir: küllastus

  • Anduri küllastus: Maksimaalne vibratsioon enne anduri väljundklambreid
  • A/D muunduri küllastus: Maksimaalne pinge enne digiteerimisklambreid (±5V, ±10V tüüpiliselt)
  • Võimendi küllastus: Signaali töötlemise etapid võivad katkeda
  • Mõju: Signaal jõuab haripunkti, lainekuju on moonutatud, spekter näitab valesid harmoonilisi

Alumine piir: müratase

  • Anduri müra: Andurite elektroonikas esinev elektriline müra
  • Kaabli müra: Elektrilised häired kaablites
  • Instrumendi müra: Elektroonika müra analüsaatoris
  • Kvantimise müra: A/D-muunduri resolutsioonist
  • Mõju: Mürapiirist madalamad signaalid on mürast eristamatud

Tüüpilised dünaamilised vahemikud

Andurid

  • IEPE kiirendusmõõturid: 80–100 dB tüüpiline
  • Laadimisrežiimi kiirendusmõõturid: 100–120 dB
  • Kiirusmuundurid: 60–80 dB
  • Lähedusandurid: 60–80 dB

Analüsaatorid ja andmete kogumine

  • 16-bitine analoog-digitaalmuundur: ~96 dB teoreetiliselt, 80–90 dB praktikas
  • 24-bitine analoog-digitaalmuundur: ~144 dB teoreetiliselt, 110-120 dB praktikas
  • Kaasaegsed analüsaatorid: 90–110 dB tüüpiline süsteemi dünaamiline ulatus

Vibratsioonianalüüsi olulisus

Samaaegsed väikesed ja suured signaalid

  • Spektril võib olla suur 1× tipp (tasakaalustamatus) ja väikesed laagrivea tipud
  • Suhe võib olla 1000:1 või rohkem (60 dB)
  • Piisav dünaamiline ulatus tagab nii nähtava
  • Ebapiisav ulatus: väikesed piigid kaovad müras või suured piigid küllastuvad

Ümbriku analüüs

  • Nõuab madala energiaga laagrite löökide tuvastamist kõrge energiaga madalsagedusliku vibratsiooni korral
  • Lai dünaamiline ulatus on kriitilise tähtsusega laagrivigade varajaseks tuvastamiseks
  • Ribalaia filtreerimine aitab, kuid dünaamiline ulatus on siiski oluline

Spektrianalüüs

  • Soovid näha nii domineerivaid piike kui ka väikeseid diagnostilisi piike
  • Logaritmiline amplituudiskaala aitab visualiseerida laia ulatust
  • Dünaamiline ulatus määrab spektris nähtava ulatuse

Dünaamilise ulatuse optimeerimine

Võimendusseaded

  • Reguleerige sisendvõimendust, et kasutada kogu analoog-digitaalvahemikku
  • Liiga madal võimendus: halb eraldusvõime (müra piirang)
  • Liiga suur võimendus: kärpimine (küllastuspiir)
  • Optimaalne: signaali tipud täisskaala 70–80% juures

Anduri valik

  • Vali tundlikkus oodatava vibratsiooni vastavus
  • Kõrge tundlikkus madala vibratsiooni tagamiseks
  • Madal tundlikkus suure vibratsiooni korral
  • Kompromisse, kui vibratsioonivahemik on väga lai

Filtreerimine

  • Kõrgpääsfilter eemaldab domineeriva madalsagedusliku komponendi
  • Võimaldab kasutada suuremat võimendust ülejäänud signaalil
  • Suurendab tõhusalt dünaamilist ulatust kõrgsagedusliku analüüsi jaoks
  • Ümbriku analüüsis kasutatav strateegia

Praktilised küsimused

Küllastus (lõikamine)

  • Sümptom: Lainekuju lameda tipuga, spektris valed harmoonilised
  • Põhjus: Signaal ületab süsteemi leviala
  • Lahendus: Vähenda võimendust, kasuta madalama tundlikkusega andurit, filtreeri suuri komponente
  • Ennetamine: Kontrollige instrumendil olevaid kärpimisindikaatoreid

Müra piiramine

  • Sümptom: Väikseid vibratsioonimuutusi ei tuvasta, mürane spekter
  • Põhjus: Signaal on müratasemele liiga lähedal
  • Lahendus: Suurenda võimendust, kasuta tundlikumat andurit, paremat kaablit/maandust

Kuvamine ja skaleerimine

Lineaarne skaala

  • Piiratud efektiivne kuvamisulatus (~40-50 dB)
  • Väikesed tipud on nähtamatud, kui esineb suuri tippe
  • Hea piiratud dünaamilise ulatusega olukordades

Logaritmiline skaala (dB)

  • Saab kuvada kogu dünaamilist ulatust ühel graafikul
  • Näha on nii väikeseid kui ka suuri tippe
  • Laia dünaamilist ulatust nõudva analüüsi standard
  • Oluline detailse diagnostika jaoks

Dünaamiline ulatus on põhispetsifikatsioon, mis määratleb mõõtesüsteemi võime käsitleda laia amplituudivahemikku hõlmavaid signaale. Dünaamilise ulatuse mõistmine, selle optimeerimine õigete võimendussätete ja andurite valiku abil ning selle piirangute teadvustamine võimaldab kogu diagnostilise teabe – alates peentest varajastest rikkesignaalidest kuni domineeriva mehaanilise vibratsioonini – jäädvustamist põhjalike ja usaldusväärsete vibratsioonimõõtmiste abil.

← Tagasi põhiindeksi juurde

Kategooriad:
WhatsApp