درک تحلیل طیفی

۱. تعریف: آنالیز طیفی چیست؟

تحلیل طیفی فرآیند دریافت یک سیگنال پیچیده، مانند شکل موج زمانی از یک حسگر ارتعاش، و تجزیه آن به اجزای فرکانسی منفرد آن. هدف اصلی تحلیل طیفی، تبدیل سیگنال از حوزه زمان (دامنه مشاهده در مقابل زمان) به حوزه فرکانس (دامنه مشاهده در مقابل فرکانس) است.

خروجی این فرآیند یک طیف (جمع: طیف‌ها)، که نموداری است که دامنه ارتعاش را در هر فرکانس خاص نشان می‌دهد. تحلیل طیفی اساسی‌ترین و قدرتمندترین تکنیک در ... تشخیص ارتعاشزیرا به تحلیلگر اجازه می‌دهد تا امضاهای فرکانسی منحصر به فرد مرتبط با خطاهای مختلف دستگاه را شناسایی کند.

۲. نقش تبدیل فوریه سریع (FFT)

تجزیه و تحلیل طیفی مدرن توسط یک الگوریتم بسیار کارآمد به نام ... امکان‌پذیر است. تبدیل فوریه سریع (FFT)تبدیل فوریه سریع (FFT) یک رویه ریاضی است که در هر تراشه دیجیتال برنامه‌ریزی شده است. آنالایزر ارتعاشاین دستگاه داده‌های شکل موج زمانی دیجیتالی شده را به عنوان ورودی دریافت کرده و طیف فرکانسی را به عنوان خروجی تولید می‌کند.

تبدیل فوریه سریع (FFT) این امکان را فراهم می‌کند که یک سیگنال پیچیده و به ظاهر آشوبناک، که تفسیر آن در حوزه زمان بسیار دشوار است، به صورت مجموعه‌ای واضح از پیک‌های فرکانسی مجزا در حوزه فرکانس در نظر گرفته شود.

۳. قدرت تشخیصی طیف

دلیل مؤثر بودن تحلیل طیفی این است که مشکلات مختلف مکانیکی و الکتریکی در ماشین‌آلات دوار، ارتعاشاتی را در فرکانس‌های قابل پیش‌بینی و مشخص ایجاد می‌کنند. با بررسی طیف، یک تحلیلگر می‌تواند با تطبیق فرکانس‌های پیک‌ها با یک الگوی خطای شناخته شده، علت اصلی مشکل را تشخیص دهد.

مثال‌های رایج عبارتند از:

• یک پیک بزرگ در ۱X سرعت دویدن اغلب نشان می‌دهد عدم تعادل.
• یک پیک بزرگ در سرعت دویدن دو برابر، نشانه‌ی کلاسیکی از ... است. ناهم‌ترازی.
• مجموعه‌ای از پیک‌ها در مضرب‌های غیر صحیح سرعت دویدن می‌تواند به موارد زیر اشاره داشته باشد: عیوب بلبرینگ.
• یک پیک با دامنه بالا در فرکانس مش چرخ‌دنده (GMF) با نوارهای کناری نشان می‌دهد نقص دنده.
• پیک در فرکانس خط برق ۲ برابر می‌تواند نشان‌دهنده مشکل استاتور موتور باشد.

۴. پارامترهای کلیدی در تحلیل طیفی

برای به دست آوردن یک طیف مفید، یک تحلیلگر باید چندین پارامتر کلیدی را تعریف کند:

• فرکانس ماکزیمم (Fmax): این بالاترین فرکانسی است که در طیف قرار خواهد گرفت. باید به اندازه کافی بالا تنظیم شود تا فرکانس‌های مربوط به عیوب مشکوک (مثلاً فرکانس‌های بالا برای مشکلات چرخ‌دنده) را در بر بگیرد.
• وضوح (خطوط وضوح): این امر سطح جزئیات در طیف را تعیین می‌کند. تعداد بیشتر خطوط، وضوح فرکانسی بهتری را فراهم می‌کند، به این معنی که تحلیلگر می‌تواند بین دو پیک فرکانسی که بسیار نزدیک به هم هستند، تمایز قائل شود. این امر برای شناسایی باندهای جانبی در تحلیل گیربکس بسیار مهم است.
• میانگین‌گیری: برای به دست آوردن یک طیف تمیز و پایدار، تحلیلگر چندین «عکس فوری» از داده‌ها می‌گیرد و میانگین آنها را با هم محاسبه می‌کند. این کار نویز تصادفی را حذف می‌کند و نمایش دقیق‌تری از ارتعاش واقعی و حالت پایدار ارائه می‌دهد.
• پنجره سازی: یک تابع ریاضی (مانند پنجره هنینگ) برای جلوگیری از خطای پردازش به نام ... روی داده‌ها اعمال می‌شود. نشت طیفیکه می‌تواند دامنه‌ها و شکل‌های پیک‌های فرکانسی را تحریف کند.

در اصل، آنالیز طیفی هسته اصلی تشخیص ارتعاشات مدرن است و یک نمای "اشعه ایکس" واضح از نیروها و حرکاتی که درون یک ماشین اتفاق می‌افتد، ارائه می‌دهد.

← بازگشت به فهرست اصلی