הבנת קוהרנטיות

1. הגדרה: מהי קוהרנטיות?

לְכִידוּת (נקראת גם פונקציית קוהרנטיות) היא כלי עיבוד אותות המשמש ב vibration analysis כדי לקבוע את האיכות והתוקף של מדידה. זהו ערך בין 0 ל-1 המציין כמה מאות הפלט בתדר נתון נגרם ישירות על ידי אות הקלט.

• קוהרנטיות של 1.0 בתדר מסוים פירושו שיש קשר ליניארי מושלם בין שני האותות. 100% של הפלט בתדר זה נגרם על ידי הקלט.
• קוהרנטיות של 0.5 פירושו שרק 50% מאנרגיית אות הפלט בתדר זה קשור באופן ליניארי לאות הקלט. 50% האחר נובע מגורמים אחרים כמו רעש, אי-לינאריות או קלטים אחרים שלא נמדדו.
• קוהרנטיות של 0.0 כלומר אין כלל קשר ליניארי בין שני האותות בתדר זה.

קוהרנטיות מחושבת באמצעות צפיפות ספקטרלית צולבת-הספק ודורשת מנתח רב-ערוצי שיכול למדוד שני אותות בו זמנית.

2. שימושים עיקריים של קוהרנטיות

קוהרנטיות משמשת בעיקר בשני תחומים עיקריים:

א) אימות פונקציית תגובת תדר (FRF) מידות

זהו השימוש הנפוץ והקריטי ביותר בקוהרנטיות. בעת ביצוע מבחן אימפקט (או מבחן בליטה) למדידת FRF, גרף הקוהרנטיות חיוני להערכת איכות הנתונים.

• מדידה טובה: עבור FRF תקף, הקוהרנטיות צריכה להיות קרובה מאוד ל-1.0 בתדרים התואמים לשיאי התהודה. אם הקוהרנטיות גבוהה (למשל, >0.95), זה נותן לאנליסט ביטחון שהתגובה הנמדדת אכן נגרמה מפגיעת הפטיש ולא מרעידות רקע או רעש מדידה.
• מדידה גרועה: אם הקוהרנטיות יורדת באופן משמעותי בשיא התהודה, זה מצביע על מדידה לקויה. זה יכול להיות בגלל מכת פטיש לקויה, סביבה רועשת או תגובה מבנית לא לינארית. על האנליסט לדחות את הנתונים מאותה פגיעה ולנסות שוב. הקוהרנטיות תהיה נמוכה באופן טבעי באנטי-תהודה ("העמקים" ב-FRF), וזה נורמלי.

ב) זיהוי מקור

ניתן להשתמש בקוהרנטיות כדי לקבוע אם הרטט ממכונה אחת גורם לרטט באחרת. לדוגמה, אם יש לכם משאבה ומנוע בבסיס משותף ואתם חושדים שהמנוע גורם למשאבה לרטוט:

• Procedure: מקום אחד מד תאוצה על המנוע (הקלט) ומד תאוצה שני על המשאבה (הפלט). מדדו את שני האותות בו זמנית וחשבו את הקוהרנטיות.
• פֵּשֶׁר: אם הקוהרנטיות גבוהה במנוע מהירות ריצה, זה מספק ראיות חזקות לכך שהרטט מועבר מהמנוע למשאבה דרך המבנה המשותף שלהם. אם הקוהרנטיות נמוכה, סביר להניח שרטט המשאבה נגרם מבעיות שלה עצמה (למשל, חוסר איזון במשאבה, קוויטציה) ולא מהמנוע.

3. גורמים המפחיתים את הקוהרנטיות

מספר גורמים יכולים לגרום לערך הקוהרנטיות להיות נמוך מ-1.0:

• רעש מדידה: זיהום של אות הקלט או הפלט על ידי רעש חיצוני.
• מערכות לא לינאריות: קוהרנטיות מודדת רק את הקשר *הלינארי*. אם המערכת אינה לינארית (למשל, עקב רפיון, סדקים או אינטראקציות בין נוזל למבנה), הקוהרנטיות תהיה נמוכה גם אם קיים קשר סיבתי.
• עיכובים בזמן: עיכוב זמן משמעותי בין אותות הקלט והפלט יכול להפחית את הקוהרנטיות.
• קלטים אחרים שלא נמדדו: אם הפלט נגרם על ידי יותר ממקור אחד, ואתה מודד רק אחד מהם כקלט, הקוהרנטיות תהיה נמוכה.

לסיכום, פונקציית הקוהרנטיות היא כלי חיוני לבקרת איכות למדידות רטט מתקדמות, המספקת ביטחון בתוקף נתוני FRF ומסייעת בזיהוי נתיבי העברת רטט.

← חזרה לאינדקס הראשי