स्पेक्ट्रल विश्लेषण को समझना

1. परिभाषा: स्पेक्ट्रल विश्लेषण क्या है?

वर्णक्रमीय विश्लेषण एक जटिल संकेत लेने की प्रक्रिया है, जैसे कि समय तरंगरूप कंपन संवेदक से सिग्नल को अलग करके, उसे उसके अलग-अलग आवृत्ति घटकों में विघटित करना। वर्णक्रमीय विश्लेषण का प्राथमिक लक्ष्य सिग्नल को समय क्षेत्र (दृश्य आयाम बनाम समय) से आवृत्ति क्षेत्र (दृश्य आयाम बनाम आवृत्ति) में परिवर्तित करना है।

इस प्रक्रिया का आउटपुट है स्पेक्ट्रम (बहुवचन: स्पेक्ट्रा), जो एक ग्राफ है जो प्रत्येक विशिष्ट आवृत्ति पर कंपन के आयाम को दर्शाता है। स्पेक्ट्रल विश्लेषण सबसे मौलिक और शक्तिशाली तकनीक है। कंपन निदानक्योंकि यह विश्लेषक को विभिन्न मशीन दोषों से जुड़े अद्वितीय आवृत्ति संकेतों की पहचान करने की अनुमति देता है।

2. की भूमिका फास्ट फ़ूरियर ट्रांसफ़ॉर्म (FFT)

आधुनिक वर्णक्रमीय विश्लेषण एक अत्यधिक कुशल एल्गोरिथ्म द्वारा संभव बनाया गया है जिसे कहा जाता है फास्ट फ़ूरियर ट्रांसफ़ॉर्म (FFT)एफएफटी एक गणितीय प्रक्रिया है जो प्रत्येक डिजिटल डिवाइस में प्रोग्राम की जाती है। कंपन विश्लेषकयह डिजिटाइज्ड समय तरंग डेटा को अपने इनपुट के रूप में लेता है और आवृत्ति स्पेक्ट्रम को अपने आउटपुट के रूप में उत्पन्न करता है।

एफएफटी एक जटिल और प्रतीत होता है कि अव्यवस्थित सिग्नल को, जिसे समय डोमेन में व्याख्या करना बहुत कठिन है, आवृत्ति डोमेन में अलग-अलग आवृत्ति चोटियों की एक स्पष्ट श्रृंखला के रूप में देखने की अनुमति देता है।

3. स्पेक्ट्रम की नैदानिक शक्ति

वर्णक्रमीय विश्लेषण इतना प्रभावी इसलिए है क्योंकि घूर्णन मशीनों में विभिन्न यांत्रिक और विद्युतीय समस्याएँ पूर्वानुमानित, विशिष्ट आवृत्तियों पर कंपन उत्पन्न करती हैं। वर्णक्रम की जाँच करके, एक विश्लेषक चोटियों की आवृत्तियों का मिलान किसी ज्ञात दोष पैटर्न से करके समस्या के मूल कारण का निदान कर सकता है।

सामान्य उदाहरणों में शामिल हैं:

• 1X पर एक बड़ा शिखर दौड़ने की गति अक्सर इंगित करता है असंतुलित होना.
• दौड़ने की गति के 2 गुना पर एक बड़ा शिखर एक क्लासिक संकेत है मिसलिग्न्मेंट.
• दौड़ने की गति के गैर-पूर्णांक गुणजों पर चोटियों की एक श्रृंखला इंगित कर सकती है असर दोष.
• गियर मेश आवृत्ति (जीएमएफ) पर एक उच्च-आयाम शिखर साइडबैंड इंगित करता है गियर दोष.
• विद्युत लाइन आवृत्ति के 2X पर शिखर मोटर स्टेटर समस्या का संकेत हो सकता है।

4. स्पेक्ट्रल विश्लेषण में प्रमुख पैरामीटर

एक उपयोगी स्पेक्ट्रम प्राप्त करने के लिए, एक विश्लेषक को कई प्रमुख पैरामीटर परिभाषित करने होंगे:

• Fmax (अधिकतम आवृत्ति): यह स्पेक्ट्रम में शामिल की जाने वाली उच्चतम आवृत्ति है। इसे संदिग्ध दोषों (जैसे, गियर समस्याओं के लिए उच्च आवृत्तियाँ) की आवृत्तियों को पकड़ने के लिए पर्याप्त रूप से उच्च सेट किया जाना चाहिए।
• संकल्प (संकल्प की पंक्तियाँ): यह स्पेक्ट्रम में विवरण के स्तर को निर्धारित करता है। रेखाओं की अधिक संख्या बेहतर आवृत्ति विभेदन प्रदान करती है, जिसका अर्थ है कि विश्लेषक दो बहुत निकटवर्ती आवृत्ति शिखरों के बीच अंतर कर सकता है। गियरबॉक्स विश्लेषण में साइडबैंड की पहचान के लिए यह महत्वपूर्ण है।
• औसत: एक साफ़, स्थिर स्पेक्ट्रम प्राप्त करने के लिए, विश्लेषक डेटा के कई "स्नैपशॉट" लेता है और उनका औसत निकालता है। इससे यादृच्छिक शोर हट जाता है और वास्तविक, स्थिर-अवस्था कंपन का अधिक सटीक प्रतिनिधित्व मिलता है।
• विंडोइंग: एक गणितीय फ़ंक्शन (हैनिंग विंडो की तरह) को डेटा पर लागू किया जाता है ताकि एक प्रसंस्करण त्रुटि को रोका जा सके जिसे कहा जाता है वर्णक्रमीय रिसाव, जो आवृत्ति चोटियों के आयाम और आकार को विकृत कर सकता है।

संक्षेप में, वर्णक्रमीय विश्लेषण आधुनिक कंपन निदान का मूल है, जो मशीन के अंदर होने वाले बलों और गतिविधियों का स्पष्ट "एक्स-रे" दृश्य प्रदान करता है।

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