הבנת ניתוח ספקטרלי

1. הגדרה: מהי אנליזה ספקטרלית?

ניתוח ספקטרלי הוא תהליך של קליטת אות מורכב, כגון צורת גל זמן מחיישן רטט, ופירוק שלו לרכיבי התדר האינדיבידואליים שלו. המטרה העיקרית של ניתוח ספקטרלי היא להמיר את האות מתחום הזמן (אמפליטודת צפייה לעומת זמן) לתחום התדר (אמפליטודת צפייה לעומת תדר).

הפלט של תהליך זה הוא ספֵּקטרוּם (רבים: ספקטרה), שהוא גרף המציג את משרעת הרטט בכל תדר ספציפי. ניתוח ספקטרלי הוא הטכניקה הבסיסית והחזקה ביותר ב אבחון רטט, מכיוון שהוא מאפשר לאנליסט לזהות את חתימות התדר הייחודיות הקשורות לתקלות מכונה שונות.

2. תפקידו של ה- התמרת פורייה מהירה (FFT)

ניתוח ספקטרלי מודרני מתאפשר הודות לאלגוריתם יעיל ביותר הנקרא התמרת פורייה מהירה (FFT)ה-FFT הוא הליך מתמטי שמתוכנת בכל זיכרון דיגיטלי. מנתח רטטהוא מקבל את נתוני צורת הגל בזמן שעברו דיגיטציה כקלט ומייצר את ספקטרום התדרים כפלט.

ה-FFT מאפשר לראות אות מורכב וכאוטי לכאורה, שקשה מאוד לפרש אותו בתחום הזמן, כסדרה ברורה של שיאי תדר נפרדים בתחום התדרים.

3. כוחו האבחוני של הספקטרום

הסיבה לכך שניתוח ספקטרלי כה יעיל היא שבעיות מכניות וחשמליות שונות במכונות מסתובבות מייצרות רעידות בתדרים אופייניים וצפויים. על ידי בחינת הספקטרום, אנליסט יכול לאבחן את שורש הבעיה על ידי התאמת תדרי השיאים לדפוס תקלות ידוע.

דוגמאות נפוצות כוללות:

• שיא גדול בגודל פי 1 מה מהירות ריצה לעתים קרובות מצביע על לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל.
• שיא גדול במהירות ריצה כפולה הוא סימן קלאסי של חוסר יישור.
• סדרה של שיאים בכפולות שאינן שלמות של מהירות ריצה יכולה להצביע על פגמי מיסב.
• שיא בעל משרעת גבוהה בתדר רשת ההילוכים (GMF) עם פסים צדדיים מציין פגמים בהילוך.
• שיא של פי 2 מתדר הקו החשמלי יכול להצביע על בעיה בסטטור של המנוע.

4. פרמטרים מרכזיים בניתוח ספקטרלי

כדי לרכוש ספקטרום שימושי, על האנליסט להגדיר מספר פרמטרים מרכזיים:

• Fmax (תדר מקסימלי): זוהי התדר הגבוה ביותר שתיכלל בספקטרום. יש להגדיר אותה גבוה מספיק כדי ללכוד את התדרים של התקלות החשודות (למשל, תדרים גבוהים עבור בעיות בהילוכים).
• רזולוציה (קווי רזולוציה): זה קובע את רמת הפירוט בספקטרום. מספר גבוה יותר של קווים מספק רזולוציית תדר טובה יותר, מה שאומר שהמנתח יכול להבחין בין שני שיאי תדר הקרובים מאוד זה לזה. זה קריטי לזיהוי פסי צד בניתוח תיבת הילוכים.
• ממוצע: כדי לקבל ספקטרום נקי ויציב, המנתח מצלם מספר "תמונות" של הנתונים ומחשב את ממוצען יחד. פעולה זו מסירה רעש אקראי ומספקת ייצוג מדויק יותר של הרטט האמיתי במצב יציב.
• חלונות: פונקציה מתמטית (כמו חלון האנינג) מוחלת על הנתונים כדי למנוע שגיאת עיבוד הנקראת דליפה ספקטרלית, אשר עלולים לעוות את האמפליטודות והצורות של שיאי התדר.

למעשה, ניתוח ספקטרלי הוא הליבה של אבחון הרטט המודרני, והוא מספק תמונה ברורה של "קרני רנטגן" של הכוחות והתנועות המתרחשות בתוך מכונה.

← חזרה לאינדקס הראשי