कंपन विश्लेषण में धड़कन: कारण और पहचान
में कंपन विश्लेषण, स्पंदन (or a बीट) एक विशिष्ट घटना है जो एक की आयाम में धीमी, आवधिक वृद्धि और गिरावट की विशेषता है कंपन संकेत। यह तब होता है जब दो अलग कंपन घटक बहुत करीब होते हैं — लेकिन समान नहीं होते हैं — आवृत्ति एक ही समय में मौजूद हैं और मिलते हैं। परिणामी समय तरंगरूप एक ही साइन वेव जैसा दिखता है जिसका आयाम धीरे-धीरे सूज रहा है और सिकुड़ रहा है, लगभग सांस लेने जैसे लयबद्ध पैटर्न में। बीट को पहचानना मूल्यवान है क्योंकि यह लगभग समान गति से चल रहे दो सह-अस्तित्वशील स्रोतों का सीधा, स्पष्ट संकेत है।
1. परिभाषा: कंपन बीट क्या है?
बीट अपने आप में एक एकल आवृत्ति नहीं है — यह दो आवृत्तियों के परस्पर क्रिया का श्रव्य और मापने योग्य परिणाम है। कान को यह विशेषता “वार्बलिंग” या पल्सिंग ध्वनि देता है; एक आयाम मीटर पर यह एक रीडिंग के रूप में दिखाई देता है जो स्थिर नहीं रहेगी, एक नियमित चक्र पर ऊपर और नीचे बढ़ता है। जितने करीब दोनों स्रोत आवृत्तियां होती हैं, सूजन उतना ही धीमा और अधिक स्पष्ट हो जाता है; जितना दूर वे होती हैं, पल्सेशन उतना तेज होता है जब तक कि, अंत में, कान और विश्लेषक दो अलग टन के बजाय एक मॉड्यूलेटेड टन नहीं सुनते हैं।
यह बीटिंग को मौलिक रूप से अलग बनाता है आयाम एक ही मशीन के अंदर एक दोष के कारण मॉड्यूलेशन से। बीट को तुलनीय शक्ति के दो स्वतंत्र उत्तेजनों की आवश्यकता होती है; यह एक interference प्रभाव है, एक घटक में दोष नहीं।
2. बीटिंग के पीछे का भौतिकी
बीटिंग रचनात्मक और विनाशकारी हस्तक्षेप का परिणाम है। जब दो कंपन तरंगों की चोटियां (चरण में) संरेखित होती हैं, तो उनके आयाम एक साथ जुड़ जाते हैं, जिससे एक उच्च समग्र आयाम पैदा होता है। जब एक तरंग की चोटी दूसरी की घाटी के साथ संरेखित होती है (चरण से बाहर), तो वे आंशिक रूप से या पूरी तरह से रद्द हो जाते हैं, जिससे एक कम समग्र आयाम पैदा होता है। सुदृढ़ीकरण और निरस्तीकरण का यह निरंतर चक्र विशेषता बीटिंग ध्वनि और कंपन पैटर्न बनाता है।
इस आयाम मॉडुलन की आवृत्ति, जिसे के रूप में जाना जाता है धड़कन आवृत्ति, दो स्रोत आवृत्तियों के बीच पूर्ण अंतर के बराबर है।
बीट आवृत्ति = |आवृत्ति 1 − आवृत्ति 2|
उदाहरण के लिए, यदि दो मशीनें 29.5 Hz और 30.5 Hz पर कंपन उत्पन्न कर रही हैं, तो परिणामी बीट आवृत्ति |29.5 − 30.5| = 1.0 Hz है। इसलिए समग्र आयाम हर सेकंड में एक बार ऊपर और नीचे उठेगा। ध्यान दें एक महत्वपूर्ण सूक्ष्मता: जो कंपन आप वास्तव में महसूस करते हैं वह अभी भी लगभग औसत दोनों आवृत्तियों (यहाँ लगभग 30 Hz) में से, जबकि शीर्ष पर धीमा envelope 1 Hz की beat rate पर पल्स करता है। प्रत्येक envelope peak पर पहुँचा अधिकतम आयाम दोनों व्यक्तिगत आयामों का योग है — इसलिए दो समान 2 mm/s स्रोत क्षणिक रूप से लगभग 4 mm/s में मिल सकते हैं।
3. औद्योगिक मशीनरी में बीट के सामान्य कारण
क्योंकि एक beat स्पष्ट रूप से दो निकट-स्पेस्ड ड्राइविंग आवृत्तियों को इंगित करता है, यह एक उपयोगी निदान सुझाव है। औद्योगिक सेटिंग्स में सामान्य स्रोत शामिल हैं:
- एक सामान्य संरचना पर कई मशीनें: इलास्टिक उदाहरण यह है कि दो समान पंप या प्रशंसक एक ही baseplate या piping system पर चल रहे हैं। यदि उनकी ऑपरेटिंग गति थोड़ी भिन्न होती है (उदाहरण के लिए 1780 rpm और 1785 rpm), तो वे कम-आवृत्ति beat उत्पन्न करते हैं। यह निकटता से संबंधित है चलने-की-गति (1×) प्रत्येक यूनिट से कंपन।
- विद्युत मोटर्स: beating मोटर की घूर्णी आवृत्ति और एक विद्युत आवृत्ति के बीच हो सकती है — उदाहरण के लिए ध्रुव पास आवृत्ति एक induction motor में, जहाँ यह दो बार की overlap करता है स्लिप आवृत्ति। ये beats कुछ की hallmark हैं विद्युत दोष.
- बहु-चरणीय पम्प या कंप्रेसर: विभिन्न चरणों के बीच परस्पर क्रिया जो थोड़ी भिन्न प्रभावी गति पर चल रहे हैं।
- गियरबॉक्स: दो के बीच परस्पर क्रिया गियर-मेश आवृत्तियाँ समान संख्या में दाँत के साथ।
- हाइड्रोलिक या वायुगतिकीय पल्सेशन: दो अलग-अलग flow-related turbulence स्रोतों के बीच परस्पर क्रिया, जैसे overlapping हाइड्रोलिक बल या वायुगतिकीय बल.
4. कंपन डेटा में बीट की पहचान कैसे करें
समय-तरंग विश्लेषण
The समय तरंगरूप beating को observe करने का सबसे सीधा तरीका है। सिग्नल आयाम modulation का एक स्पष्ट, दोहराया जाने वाला पैटर्न दिखाता है। दो क्रमागत amplitude peaks (या दो troughs) के बीच का समय beat की अवधि है; इसका व्युत्क्रम beat frequency है। एक लंबी capture window आवश्यक है — यदि रिकॉर्ड एक beat period से कम है तो आप केवल swell का एक टुकड़ा देखेंगे और इसे एक simple rising या falling trend के रूप में गलत पढ़ सकते हैं।
आवृत्ति-स्पेक्ट्रम (FFT) विश्लेषण
आवृत्ति में स्पेक्ट्रम, एक बीट इस प्रकार दिखाई देता है दो अलग-अलग शिखर जो एक-दूसरे के बहुत पास स्थित हैं. A standard एफएफटी उन्हें अलग करने के लिए resolution की कमी हो सकती है, इसलिए वे एक एकल broad peak में विलीन हो जाते हैं। beat का सही निदान करने के लिए analyst को spectral resolution बढ़ाना चाहिए — अधिक lines, एक लंबा acquisition, या एक का उपयोग करके ज़ूम एफएफटी ब्याज के क्षेत्र पर केंद्रीभूत। आप आवश्यक line count और bandwidth को advance में एक के साथ size कर सकते हैं एफएफटी रिज़ॉल्यूशन कैलकुलेटर। एक बार resolved होने के बाद, दो component frequencies जो beat बनाती हैं स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं, और उनका separation observe किए गए beat frequency के बराबर होना चाहिए।
5. व्यावहारिक क्षेत्र माप में बीट
साइट पर, सही उपकरण के साथ, एक वास्तविक बीट को एक एकल दोष से अलग करना सीधा है। एक पोर्टेबल दो-चैनल विश्लेषक जैसे कि Balanset-1A आपको लाइव समय तरंग और उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रम को साथ-साथ देखने देता है, और एक चैनल को प्रत्येक मशीन पर रखकर आप यह पुष्टि कर सकते हैं कि क्या दो इकाइयां लगभग समान गति से चल रही हैं परिचालन गति स्रोत हैं। चूंकि बीटिंग शिखर पढ़ने को बढ़ाती है, यह भी जांचने लायक है कि क्या सूजा हुआ आयाम एक चेतावनी स्तर को ट्रिप करता है, भले ही औसत कंपन स्वीकार्य हो — उपकरण की चोटी और RMS रीडिंग अलग-अलग कहानियां बताएंगी।
6. क्या बीटिंग एक समस्या है?
बीटिंग स्वयं एक दोष नहीं है — यह आपस में क्रिया करने वाली आवृत्तियों का एक लक्षण है। हालांकि, यह अभी भी समस्याग्रस्त हो सकता है:
- कष्टप्रद शोर: बढ़ती और गिरती हुई ध्वनि अक्सर कर्मचारियों के लिए एक स्थिर टोन की तुलना में अधिक ध्यान देने योग्य और परेशानी वाली होती है।
- शिखर-आयाम संबंधी समस्याएं: रचनात्मक हस्तक्षेप के दौरान अधिकतम आयाम किसी भी एकल सिग्नल के लगभग दोगुना हो सकता है। यह शिखर अलार्म सीमा से अधिक हो सकता है या घटकों पर अत्यधिक चक्रीय तनाव डाल सकता है — यांत्रिक को खिलाते हुए थकान — भले ही औसत कंपन स्वीकार्य दिख रहा हो।
- अन्य समस्याओं को छिपाना: उतार-चढ़ाव वाला सिग्नल अन्य अंतर्निहित कंपन समस्याओं को देखना मुश्किल बना सकता है जो मॉड्यूलेशन के नीचे छिपी हैं।
एक समस्याग्रस्त बीट को हल करने का मतलब आमतौर पर दो स्रोत आवृत्तियों की पहचान करना है और फिर एक मशीन की गति को स्थानांतरित करना (ताकि दोनों अब मेल न खाएं), संरचना को पुनः ट्यून करना इसे दूर ले जाने के लिए गूंज, or adding भिगोना आयाम शिखर को दबाने के लिए। जहां अंतर्निहित 1× घटक स्वयं अत्यधिक है, सही करना असंतुलित होना प्रत्येक मशीन पर पहले स्थान पर बीट करने के लिए उपलब्ध ऊर्जा को कम करता है।
