Mis on võimsusspektri tihedus? PSD analüüs • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks. Mis on võimsusspektri tihedus? PSD analüüs • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks.

Mis on võimsusspektri tihedus? PSD analüüs

Avaldanud admin saidil

Võimsusspektri tiheduse mõistmine

Definitsioon: Mis on võimsusspektri tihedus?

Võimsusspektri tihedus (PSD) on esitus vibratsioon energiajaotus sagedusel, väljendatuna energiana sagedusriba ühiku kohta (ühikud: (m/s²)²/Hz kiirenduse jaoks, (mm/s)²/Hz kiiruse jaoks). Erinevalt standardist amplituudispekter Mis näitab amplituudi igal sagedusel, PSD näitab, kuidas vibratsioonivõimsus sageduse ulatuses jaotub, kusjuures väärtused on normaliseeritud sagedusresolutsiooni ribalaiuse järgi. See normaliseerimine muudab PSD analüüsi ribalaiusest sõltumatuks, võimaldades erinevate resolutsiooniseadetega mõõdetud spektrite sisukat võrdlemist.

PSD on eriti oluline juhusliku vibratsiooni analüüsimisel (kus energia jaotub pidevalt üle sageduse, mitte ei koondu diskreetsetele tippudele), müra analüüsimisel ja rakendustes, mis nõuavad ribalaiusest sõltumatut spektraalset iseloomustamist, näiteks vibratsioonitestimine ja keskkonnakvaliteedi kvalifitseerimine.

PSD vs. amplituudspekter

Amplituudispekter

  • Näitab vibratsiooni amplituud igal sagedusel
  • Ühikud: mm/s, m/s², millid jne.
  • Tipp-amplituudid diskreetsetel sagedustel (tasakaalustamatus, laagrivead)
  • Väärtused sõltuvad FFT eraldusvõime ribalaiusest
  • Masinate diagnostika standardne kuva

Võimsusspektri tihedus

  • Näitab vibratsioonivõimsust ribalaiuse Hz kohta
  • Ühikud: (mm/s)²/Hz, (m/s²)²/Hz jne.
  • Energiajaotus sagedusel
  • Sõltumatu analüüsi ribalaiusest
  • Juhusliku vibratsiooni analüüsi standard

Suhe

  • PSD = (amplituud)² / Δf
  • Kus Δf = sagedusresolutsioon (kasti laius)
  • Ruuduks võtmine rõhutab suuri amplituude
  • Normaliseerimine muudab ribalaiusest sõltumatuks

Rakendused

1. Juhusliku vibratsiooni analüüs

Peamine PSD rakendus:

  • Juhuslikud protsessid: Turbulents, teevibratsioon, seismiline, akustiline
  • Pidev spekter: Energia jaotub sagedusele, mitte diskreetsed piigid
  • Statistiline kirjeldus: PSD kirjeldab juhuslikku protsessi energiajaotust
  • Standardvorming: Vibratsioonikatsete spetsifikatsioonid PSD-s

2. Lairiba müra iseloomustus

  • Kavitatsioon müra pumpades
  • Turbulentsi voolu müra ventilaatorites
  • Aerodünaamiline müra
  • Laagri defekti müra iseloomustus

3. Ribalaiusest sõltumatu võrdlus

  • Võrrelge erinevate FFT-sätetega mõõdetud spektreid
  • Erinevate instrumentide või resolutsioonide andmed
  • Ajaloolised andmed erinevate analüüsiparameetritega
  • PSD väärtused on otseselt võrreldavad olenemata ribalaiusest

4. Keskkonnakatsetused

  • Vibratsioonikatse spetsifikatsioonid on esitatud PSD ja sageduse kujul
  • PSD-l põhinev raputuslaua juhtimine
  • Toote kvalifitseerimise testimine
  • Löögi- ja vibratsioonistandardid

PSD arvutamine

FFT-st

  • Vibratsioonisignaali FFT arvutamine
  • Iga amplituudi väärtuse ruut
  • Jaga sagedusresolutsiooniga (Δf = Fmax / Liinide arv)
  • Tulemus: PSD (ühikutes)²/Hz

Ühikud

  • Kiirenduse PSD: (m/s²)²/Hz või g²/Hz
  • Kiiruse PSD: (mm/s)²/Hz või (tolli/s)²/Hz
  • Nihe PSD: (µm)²/Hz või (mils)²/Hz
  • Sageli joonistatud: Logaritmiline skaala (dB võrdlusväärtuse suhtes)

PSD-graafikute tõlgendamine

Lame spekter (valge müra)

  • Konstantne PSD üle sageduse
  • Võrdne energia Hz kohta kõigil sagedustel
  • Lairiba juhusliku vibratsiooni iseloomulik
  • Näide: Ideaalne juhuslik vibratsioon testimiseks

Kaldus spekter (värviline müra)

  • PSD varieerub sagedusega
  • Tõusev kalle: rohkem energiat kõrgetel sagedustel
  • Langev kalle: rohkem energiat madalatel sagedustel (tavaline masinate puhul)
  • Kalle näitab energia sagedusjaotust

PSD piigid

  • Diskreetsed sageduskomponendid ilmuvad tippudena üle üldise taseme
  • Resonantsid avalduvad kõrgenenud PSD piirkondadena
  • Oskab tuvastada energiat mõjutavaid domineerivaid sagedusi

Seos RMS-i ja koguenergiaga

PSD koguenergia

  • Integreerige PSD kogu sagedusalas
  • Tulemus: keskmine ruutväärtus
  • Ruutjuur annab RMS-väärtuse
  • RMS = √[∫ PSD(f) df]

Energia sagedusribades

  • Integreerige PSD kindlasse sagedusvahemikku
  • Annab selles bändis energiat
  • Kasulik erinevate sagedusvahemike panuse hindamiseks

PSD eelised

Resolutsiooni sõltumatus

  • PSD väärtused on võrreldavad olenemata FFT resolutsioonist
  • Võimaldab ajalooliste andmete võrdlemist erinevate sätetega
  • Standardiseerib analüüsi erinevate instrumentide vahel

Energia esindatus

  • Esitab otseselt vibratsioonienergia jaotust
  • Ruudukujulised väärtused rõhutavad domineerivaid sagedusi
  • Looduslik energiapõhise analüüsi jaoks

Statistiline raamistik

  • PSD on juhusliku vibratsiooni teooria alus
  • Võimaldab tõenäosuslikku analüüsi
  • Toetab väsimuse eluea ennustamist juhusliku koormuse põhjal

Millal PSD-d kasutada

Kasutage PSD-d järgmistel juhtudel:

  • Juhusliku vibratsiooni või müra analüüsimine
  • Andmete võrdlemine erineva analüüsi ribalaiusega
  • Järgides PSD-vormingus testispetsifikatsioone
  • Lairiba protsesside iseloomustamine
  • Vajalik on energiapõhine analüüs

Kasutage amplituudspektrit järgmistel juhtudel:

  • Rutiinne masinate diagnostika
  • Diskreetsete rikete sageduste tuvastamine
  • Trendikad spetsiifilised komponendid
  • Amplituudi väärtused on otseselt tähendusrikkad

Võimsusspektri tihedus (PSD) on juhusliku vibratsiooni analüüsi põhikontseptsioon ja pakub ribalaiusest sõltumatut spektraalset iseloomustamist. Kuigi seda kasutatakse tavapärases masinate diagnostikas harvemini kui amplituudspektreid, on see oluline juhusliku vibratsiooni rakendustes, müraanalüüsis ja igas olukorras, mis nõuab erinevate analüüsiparameetritega või erinevate instrumentidega mõõdetud spektrite võrdlemist.

← Tagasi põhiindeksi juurde

Kategooriad:
WhatsApp