درک انسجام

۱. تعریف: انسجام چیست؟

انسجام (که تابع انسجام نیز نامیده می‌شود) ابزاری برای پردازش سیگنال است که در ... vibration analysis برای تعیین کیفیت و اعتبار یک اندازه‌گیری. مقداری بین ۰ و ۱ است که نشان می‌دهد چه مقدار از سیگنال خروجی در یک فرکانس معین مستقیماً توسط سیگنال ورودی ایجاد می‌شود.

• انسجامی از 1.0 در یک فرکانس خاص به این معنی است که یک رابطه خطی کامل بین دو سیگنال وجود دارد. 100% از خروجی در آن فرکانس توسط ورودی ایجاد می‌شود.
• انسجامی از 0.5 به این معنی است که فقط ۵۰۱TP3T از انرژی سیگنال خروجی در آن فرکانس به صورت خطی با سیگنال ورودی مرتبط است. ۵۰۱TP3T دیگر به دلیل عوامل دیگری مانند نویز، غیرخطی بودن یا سایر ورودی‌های اندازه‌گیری نشده است.
• انسجامی از 0.0 یعنی هیچ رابطه خطی بین دو سیگنال در آن فرکانس وجود ندارد.

همدوسی با استفاده از چگالی طیفی توان متقاطع محاسبه می‌شود و به یک تحلیلگر چند کاناله نیاز دارد که بتواند دو سیگنال را همزمان اندازه‌گیری کند.

۲. کاربردهای اولیه‌ی انسجام

انسجام عمدتاً در دو حوزه کلیدی مورد استفاده قرار می‌گیرد:

الف) اعتبارسنجی تابع پاسخ فرکانسی (FRF) اندازه‌گیری‌ها

این رایج‌ترین و حیاتی‌ترین کاربرد همدوسی است. هنگام انجام آزمایش ضربه (یا آزمایش ضربه) برای اندازه‌گیری FRF، نمودار همدوسی برای قضاوت در مورد کیفیت داده‌ها ضروری است.

• اندازه‌گیری خوب: برای یک FRF معتبر، همدوسی باید در فرکانس‌های مربوط به پیک‌های رزونانس بسیار نزدیک به ۱.۰ باشد. اگر همدوسی بالا باشد (مثلاً >۰.۹۵)، به تحلیلگر این اطمینان را می‌دهد که پاسخ اندازه‌گیری شده در واقع ناشی از ضربه چکش بوده و نه لرزش پس‌زمینه یا نویز اندازه‌گیری.
• اندازه‌گیری ضعیف: اگر همدوسی در اوج رزونانس به طور قابل توجهی کاهش یابد، نشان دهنده اندازه‌گیری ضعیف است. این می‌تواند به دلیل ضربه چکش ضعیف، محیط پر سر و صدا یا پاسخ سازه‌ای غیرخطی باشد. تحلیلگر باید داده‌های حاصل از آن ضربه را رد کرده و دوباره امتحان کند. همدوسی به طور طبیعی در ضد رزونانس‌ها ("دره‌ها" در FRF) کم خواهد بود، که طبیعی است.

ب) شناسایی منبع

از انسجام می‌توان برای تعیین اینکه آیا ارتعاش یک دستگاه باعث ارتعاش دستگاه دیگر می‌شود یا خیر، استفاده کرد. به عنوان مثال، اگر یک پمپ و یک موتور روی یک پایه مشترک دارید و گمان می‌کنید که موتور باعث ارتعاش پمپ می‌شود:

• Procedure: یک نفر را قرار دهید شتاب سنج روی موتور (ورودی) و یک شتاب‌سنج دوم روی پمپ (خروجی). هر دو سیگنال را به‌طور همزمان اندازه‌گیری کرده و همدوسی را محاسبه کنید.
• تفسیر: اگر انسجام در موتور زیاد باشد سرعت دویدن، این شواهد محکمی ارائه می‌دهد که ارتعاش از طریق ساختار مشترکشان از موتور به پمپ منتقل می‌شود. اگر انسجام کم باشد، ارتعاش پمپ احتمالاً ناشی از مشکلات خاص خود آن (مثلاً عدم تعادل پمپ، کاویتاسیون) است و نه از موتور.

۳. عواملی که انسجام را کاهش می‌دهند

عوامل متعددی می‌توانند باعث شوند که مقدار همدوسی کمتر از ۱.۰ شود:

• نویز اندازه‌گیری: آلودگی سیگنال ورودی یا خروجی توسط نویز خارجی.
• سیستم‌های غیرخطی: انسجام فقط رابطه *خطی* را اندازه‌گیری می‌کند. اگر سیستم غیرخطی باشد (مثلاً به دلیل سستی، ترک یا برهمکنش‌های سیال-سازه)، حتی اگر رابطه علّی وجود داشته باشد، انسجام پایین خواهد بود.
• تأخیرهای زمانی: تأخیر زمانی قابل توجه بین سیگنال‌های ورودی و خروجی می‌تواند انسجام را کاهش دهد.
• سایر ورودی‌های اندازه‌گیری نشده: اگر خروجی توسط بیش از یک منبع ایجاد شود و شما فقط یکی از آنها را به عنوان ورودی اندازه‌گیری کنید، انسجام کم خواهد بود.

به طور خلاصه، تابع همدوسی یک ابزار حیاتی کنترل کیفیت برای اندازه‌گیری‌های پیشرفته ارتعاش است که اطمینان به اعتبار داده‌های FRF را فراهم می‌کند و به شناسایی مسیرهای انتقال ارتعاش کمک می‌کند.

← بازگشت به فهرست اصلی