Kõrgpääsfiltrite mõistmine

Seadmed

Kandjalik tasakaalustaja ja vibratsioonianalüsaator Balanset-1A

$2,347.12 Esialgne hind oli: $2,347.12.$1,901.46Praegune hind on: $1,901.46.

Osad

Vibratsiooniandur

$106.96 Esialgne hind oli: $106.96.$71.30Praegune hind on: $71.30.

Osad

Optiline andur (lasertakomeeter)

$147.36 Esialgne hind oli: $147.36.$83.19Praegune hind on: $83.19.

Seadmed

Balanset-4

$8,084.78

Osad

Magnetiline stend Insize-60-kgf

$54.67

Osad

Reflektiivne lint

$11.88

Seadmed

Dünaamiline tasakaalustaja "Balanset-1A" OEM

$2,061.90 Esialgne hind oli: $2,061.90.$1,663.78Praegune hind on: $1,663.78.

Definitsioon: Mis on kõrgpääsfilter?

Kõrgpääsfilter (HPF) on sagedusselektiivne signaalitöötluselement, mis võimaldab vibratsioon komponente üle kindlaksmääratud piirsageduse, et need läbiksid, samal ajal summutades (vähendades) komponente alla piirsageduse. vibratsiooni analüüs, kõrgpääsfiltreid kasutatakse madalsagedusliku vibratsiooni (alates tasakaalutus, joondusviga) ja keskenduda kõrgsageduslikule sisule (alates laagri defektid, hammasratta haak, elektrilised sagedused) või andurite paigaldamise resonantsiefektide ja alalisvoolu nihete kõrvaldamiseks.

Kõrgpääsfiltrid on olulised komponendid ümbriku analüüs, silumisvastased süsteemid ja signaali konditsioneerimine, mis võimaldavad diagnostilise teabe ekstraheerimist konkreetsetest sagedusvahemikest, jättes samal ajal välja soovimatud madalsageduslikud komponendid, mis võivad huvipakkuvaid signaale maskeerida või üle koormata.

Filtri omadused

Piirsagedus (fc)

• Definitsioon: Sagedus, mille puhul filtri reaktsioon langeb -3 dB-ni (70,7% pääsuriba amplituudist)
• Allpool FC-d: Sagedused järk-järgult nõrgenevad
• Üle FC: Sagedused läbivad minimaalse sumbumisega
• Valik: Valige fc vastavalt rakendusele ja huvipakkuvale sagedusele

Filtri kalle (veeremiskiirus)

• Sumbumiskiirus alla piirsageduse
• Väljendatud dB-des oktaavi või dB-des kümnendi kohta
• 1. tellimus: 6 dB/oktav (20 dB/dekaad) – laugjas kalle
• 2. tellimus: 12 dB/oktav (40 dB/dekaad) – mõõdukas kalle
• 4. tellimus: 24 dB/oktav (80 dB/dekaad) – järsk tõus
• Kõrgem järk: Teravam üleminek, parem tagasilükkamine, aga keerulisem

Filtritüübid

• Butterworth: Maksimaalselt lame pääsuriba reaktsioon
• Tšebõšev: Teravam piirväärtus, kuid pääsuribas on pulsatsioon
• Bessel: Parimad ajadomeeni omadused (minimaalne faasimoonutus)
• Elliptiline: Kõige teravam üleminek, kuid pulsatsioon nii pääsu- kui ka stoppribas

Rakendused vibratsioonianalüüsis

1. Laagri defektide tuvastamine

Kõige levinum rakendus:

• Piirang: Tavaliselt 500–2000 Hz
• Eesmärk: Eemaldab madalsagedusliku tasakaalustamatuse ja joondusvibratsiooni
• Tulemus: Keskendutakse kõrgsageduslikele laagrilöögi signaalidele
• Kasutamine: Ümbriku analüüsi töötlemise esimene etapp

2. Kiiruse/nihke integreerimine

• Kiirenduse integreerimisel kiiruse või nihkega
• Kõrgepingefiltri funktsioon sagedusel 2–10 Hz eemaldab alalisvoolu nihke ja väga madalad sagedused
• Hoiab ära integreerimisvead ja triivi
• Oluline täpse madalsagedusliku integreerimise jaoks

3. Anduri paigaldamise resonantsi kõrvaldamine

• Kiirendusmõõturi kinnitusresonants (tavaliselt 3–10 kHz magnetkinnituse korral)
• HPF eemaldab selle resonantsi artefakti
• Tagab, et mõõtmised kajastavad masina vibratsiooni, mitte andurite mõju

4. Alalisvoolu nihke eemaldamine

• Väga madala piirväärtusega (0,5–2 Hz) kõrgpäästikfiltri abil eemaldatakse alalisvoolu komponent
• Vajalik signaali nõuetekohaseks töötlemiseks
• Hoiab ära FFT vead ja integreerimise triivi

Praktiline rakendamine

Analoog- vs. digitaalfiltrid

Analoogsed kõrgpääsfiltrid

• Riistvaralised ahelad signaali töötlemisel
• Reaalajas toimimine
• Anti-aliasing ja sensori konditsioneerimine
• Fikseeritud omadused pärast disainimist

Digitaalsed kõrgpääsfiltrid

• Tarkvarapõhine järeltöötlus
• Reguleeritav piirväärtus ja filtri järjekord
• Saab pärast andmete kogumist rakendada/eemaldada
• Kaasaegsed analüsaatorid pakuvad mitmeid filtreerimisvõimalusi

Piirsageduse valimine

Laagrianalüüsi jaoks

• Määrake fc madalaima laagri rikkesageduse alla
• Tüüpiline: 500–1000 Hz piirväärtus
• Eemaldab 1×, 2× hammasratta haarde jne.
• Läbib laagririkesagedusi (tavaliselt 50–500 Hz) ja nende kõrgsageduslikku modulatsiooni

Integratsiooni jaoks

• Seadke fc väärtuseks 2–5 × madalaim huvipakkuv sagedus
• Liiga madal: võimaldab triivi
• Liiga kõrge: nõrgestab kehtivaid madalsageduslikke komponente
• Tüüpiline: 2–10 Hz üldiseks integreerimiseks

Mõju mõõtmistele

Amplituudiefektid

• Sagedused alla piirväärtuse on amplituudiga vähendatud
• Väga madalad sagedused on sisuliselt kõrvaldatud
• Sagedused, mis on piirväärtusest tunduvalt kõrgemad, ei muutunud
• Üleminekupiirkond näitab järkjärgulist vähenemist

Faasiefektid

• Filtrid tutvustavad faas vahetus
• Faasinihke sagedusest sõltuv
• Võib mõjutada ajadomeeni lainekuju
• Besseli filtrid minimeerivad faasimoonutusi

Lainekuju efektid

• Eemaldab madala sagedusega baasjoone kõikumised
• Keskendab lainekuju nulli ümber
• Võib muuta nähtava lainekuju iseloomu
• Lainekujude tõlgendamisel on oluline mõista filtreerimist

Koos teiste filtritega

Kõrgpääs + madalpääs = ribapääs

• HPF blokeerib madalaid sagedusi
• LPF blokeerib kõrgeid sagedusi
• Kombinatsioon läbib ainult keskmist riba
• Loob ribapääsfiltri kindla sagedusvahemiku jaoks

Kõrgpääs mitmeastmelises töötlemises

• Madalpääs-anti-aliasing enne digiteerimist
• Kõrgpääs alalisvoolu eemaldamiseks
• Ribapääs ümbriku analüüsiks
• Järjestikune filtreerimine keeruka signaali töötlemiseks

Kõrgpääsfiltrid on vibratsioonianalüüsis olulised signaalitöötlusvahendid, mis võimaldavad isoleerida kõrgsageduslikku diagnostilist teavet domineerivate madalsageduslike komponentide eemaldamise teel. Kõrgpääsfiltri omaduste – piirsageduse, filtri järku ning mõju amplituudile ja faasile – mõistmine on laagrite analüüsimisel, signaali integreerimisel ja mis tahes analüüsis, mis nõuab sagedusselektiivset mõõtmist, õige rakendamise seisukohast ülioluline.

---

← Tagasi põhiindeksi juurde