Mis on sünkroonne keskmistamine? Signaali võimendamine • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks. Mis on sünkroonne keskmistamine? Signaali võimendamine • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks.

Mis on sünkroonne keskmistamine? Signaali võimendamine

Avaldanud admin saidil

Sünkroonse keskmistamise mõistmine

Definitsioon: Mis on sünkroonne keskmistamine?

Sünkroonne keskmistamine (nimetatakse ka ajadomeeni keskmistamiseks või signaali keskmistamiseks) on signaalitöötlustehnika vibratsiooni analüüs mis parandab perioodilist, kiirusega sünkroonset vibratsioon komponente, summutades samal ajal juhuslikku müra ja asünkroonset vibratsiooni. Meetod töötab nii, et proovitakse korduvalt vibratsiooni paljude võlli pöörete jooksul (mille käivitab üks kord pöörde kohta edastatav tahhomeetri signaal) ja seejärel arvutatakse iga pöörde vastavad punktid keskmisena. Perioodilised komponendid, mis korduvad iga pöörde jooksul identselt, tugevnevad keskmistamise kaudu, samas kui juhuslik müra ja mittesünkroonsed komponendid tühistatakse, parandades oluliselt signaali-müra suhet.

Sünkroonne keskmistamine on eriti võimas hammasrataste probleemide diagnoosimisel (üksikute hammasrataste haardeomaduste isoleerimisel) ja see võib paljastada müra sisse peidetud peeneid perioodilisi mustreid, mis oleksid standardsetes seadmetes nähtamatud. aja lainekujud või FFT spektrid.

Kuidas sünkroonne keskmistamine töötab

Protsess

  1. Päästiku signaal: Üks kord pöörde kohta impulss alates tahhomeeter või võtmefaasor määrab iga revolutsiooni alguse
  2. Andmete segmenteerimine: Vibratsioonisignaal on jagatud võrdse pikkusega segmentideks, üks iga pöörde kohta
  3. Kohanemine: Kõik segmendid on joondatud käivitusimpulsi suunas (sama alguspunkt)
  4. Punktide kaupa keskmistamine: Iga segmendi vastavad punktid on keskmistatud
  5. Tulemus: Üks keskmine lainekuju, mis esindab ühte pööret
  6. Müra vähendamine: Juhuslikud komponendid tühistavad; perioodilised komponendid tugevdavad

Matemaatiline alus

  • Perioodilised signaalid summeeruvad koherentselt (liidetakse faasis)
  • Juhuslik müra summeerub ebajärjekindlalt (tühjeneb statistiliselt)
  • Signaali ja müra suhte paranemine ∝ √N, kus N = keskmistamiste arv
  • Näide: 100 keskmist parandavad signaali-müra suhet 10× (20 dB) võrra.

Rakendused

1. Käigukasti diagnostika

Kõige levinum ja võimsam rakendus:

Hammasratta võrgu isolatsioon

  • Keskmine sünkroonselt huvipakkuva käiguga
  • Parandab selle käigu võrgusilma mustrit
  • Summutab teiste hammasrataste ja laagrite heli
  • Paljastab üksikud hambadefektid

Hammaste analüüs hamba haaval

  • Keskmistatud lainekuju näitab iga hamba haardumist selgelt
  • Kahjustatud hammas ilmneb mustri kõrvalekaldena
  • Saab kindlaks teha, milline konkreetne hammas on kahjustatud
  • Raskusastme hindamine kõrvalekalde suurusjärgu põhjal

2. Laagrianalüüsi täiustamine

  • Välise võistluse defektide isoleerimise keskmine väärtus välimise võistluse perioodi jooksul
  • Suurendab laagridefektide perioodilisi mõjusid
  • Vähendab teiste vibratsiooniallikate tekitatud maskeeringut
  • Eriti kasulik kõrge müratasemega keskkondades

3. Väändvibratsioon

  • Täiustage väändkomponente sünkroonselt pöörlemisega
  • Summutab külgvibratsiooni ja müra
  • Avastage torsioonresonantsid ja ergastus

4. Tasakaalustamine

Eelised

Müra vähendamine

  • Signaali ja müra suhte dramaatiline paranemine
  • Suudab eraldada signaale, mis on maetud 20–30 dB mürast madalamale
  • Võimaldab mõõtmisi karmides tingimustes

Rikke isolatsioon

  • Eraldab ühe komponendi signatuuri teistest
  • Näide: hammasratta hammastiku eraldamine käigukasti hammasratta hammasratta hammast
  • Tuvastab, milline komponent on defektne

Täiustatud eraldusvõime

  • Paljastab peeneid mustreid ja defekte
  • Näitab toores signaalis maskeeritud detaile
  • Võimaldab varajast rikete avastamist

Nõuded ja piirangud

Nõuded

  • Tahhomeeter: Usaldusväärne üks kord pöörde kohta käivituv päästik on hädavajalik
  • Püsiv kiirus: Kiirus peab olema suhteliselt konstantne (±1-2%)
  • Piisavad keskmised: Heade tulemuste saavutamiseks on tavaliselt vaja 50–200 pööret.
  • Perioodiline signaal: Parandab ainult tõeliselt perioodilisi komponente

Piirangud

  • Summutab mittesünkroonseid rikkeid: Juhuslikud defektid, enamik laagrivigu vähenenud
  • Kiiruse variatsioonid: Kiiruse muutused hägususe tulemuste keskmistamise ajal
  • Nõutav aeg: Peab andmeid koguma paljude pöörete jooksul
  • Mitte reaalajas: Järeltöötlus on vajalik

Võrdlus teiste tehnikatega

Sünkroonne keskmistamine vs. lineaarne keskmistamine

  • Sünkroonne: Ajadomeeni keskmised väärtused, mis on sünkroonsed pöörlemisega, parandavad perioodilisust
  • Lineaarne: Keskmistab FFT spektrid, vähendab juhuslikku varieerumist kõigil sagedustel
  • Kasutusjuhud: Sünkroonne hammasrataste jaoks; lineaarne üldiseks spektri silumiseks

Sünkroonne keskmistamine vs. ümbrikjoone analüüs

  • Sünkroonne keskmistamine: Ajadomeen, tugevdab perioodilisi mustreid
  • Ümbriku analüüs: Sagedusdomeen, tuvastab korduvaid mõjusid
  • Täiendav: Saab mõlemat kombineerida põhjaliku analüüsi saamiseks

Praktiline rakendamine

Seadistamine

  • Paigaldage tahhomeeter, millel on selge, iga pöörde kohta korduv impulss
  • Keskmiste arvu määramine (tüüpiliselt 50–200)
  • Määrake signaali pikkus (1 pööre, 10 pööret jne)
  • Kontrollige kiiruse stabiilsust

Andmete kogumine

  • Vibratsiooniandmete hankimine keskmistamisperioodi jooksul
  • Seade segmenteerib ja arvutab keskmise automaatselt
  • Kuva keskmistatud lainekuju
  • Arvutage sageli keskmistatud signaali FFT-d (täiustatud spekter)

Tõlgendamine

  • Uurige keskmistatud lainekuju perioodiliste mustrite suhtes
  • Otsige kõrvalekaldeid, mis viitavad defektidele
  • Võrrelge teadaolevalt heade signatuuridega
  • Defekti raskusastme kvantifitseerimine hälbe amplituudi põhjal

Täiustatud variatsioonid

Käigukastiga sünkroonne keskmistamine

  • Huvipakkuva käigu (mitte võlli) päästik
  • Näitab selle konkreetse käigu võrgusilma mustrit
  • Vajab enkoodrit või mitme impulsiga tahhomeetrit

Mitmekordse keskmistamise

  • Keskmiselt mitu tellimust korraga
  • Eraldage 1×, 2×, 3× komponendid
  • Pakub põhjalikku tellimuse sisu

Erinevussignaal

  • Lahuta toorsignaalist keskmine signaal
  • Jääk näitab, mis eemaldati (asünkroonsed komponendid)
  • Kasulik laagrite defektide tuvastamiseks pärast hammasratta eemaldamist

Sünkroonne keskmistamine on keerukas signaalitöötlustehnika, mis suurendab oluliselt perioodiliste, kiirusega sünkroonsete vibratsioonimustrite nähtavust, summutades samal ajal müra ja asünkroonseid komponente. Sünkroonse keskmistamise valdamine võimaldab täiustatud käigukasti diagnostikat, varajast defektide tuvastamist mürarikkas keskkonnas ja spetsiifiliste komponentide signatuuride isoleerimist keerukates masinates.

← Tagasi põhiindeksi juurde

Kategooriad:
WhatsApp