कंपन निदान में सेप्स्ट्रम विश्लेषण

परिभाषा: सेप्स्ट्रम क्या है?

सेप्स्ट्रम विश्लेषण एक उन्नत सिग्नल प्रोसेसिंग तकनीक है जो आवृत्ति स्पेक्ट्रम के भीतर आवर्ती संरचनाओं के बारे में जानकारी प्रदान करती है। "सेप्स्ट्रम" नाम "स्पेक्ट्रम" का एक विपर्यय है, जो इसकी प्रकृति का संकेत देता है: यह वास्तव में "स्पेक्ट्रम का स्पेक्ट्रम" है। इसकी गणना आवृत्ति स्पेक्ट्रम का लघुगणक लेकर और फिर परिणाम पर व्युत्क्रम फूरियर रूपांतरण करके की जाती है। यह प्रक्रिया स्पेक्ट्रम में आवर्ती पैटर्न, जैसे हार्मोनिक्स या साइडबैंड के परिवार, को उजागर करती है, जिन्हें स्पेक्ट्रम को सीधे देखकर समझना मुश्किल हो सकता है।

सेप्स्ट्रम प्लॉट में, x-अक्ष को कहा जाता है क्वेफ्रेंसी (आवृत्ति का एक विपर्यय) और इसकी इकाइयाँ समय हैं। इस अक्ष पर स्थित चोटियाँ, जिन्हें रहमोनिक्स, मूल स्पेक्ट्रम में दोहराए जाने वाले पैटर्न की अवधि (सेकंड में) इंगित करते हैं।

सेप्स्ट्रम विश्लेषण का उपयोग क्यों करें?

यद्यपि मानक FFT स्पेक्ट्रम व्यक्तिगत आवृत्ति घटकों की पहचान करने के लिए उत्कृष्ट है, फिर भी जब मशीन की खराबी के कारण बड़ी संख्या में हार्मोनिक्स और साइडबैंड उत्पन्न होते हैं, तो यह अव्यवस्थित और व्याख्या करने में कठिन हो सकता है। सेप्स्ट्रम विश्लेषण, आवर्ती आवृत्तियों के पूरे परिवार को एक एकल, स्पष्ट शिखर में समेकित करके इसे सरल बनाता है। इसके मुख्य उपयोग हैं:

• हार्मोनिक परिवारों का पता लगाना: यह आसानी से मूल आवृत्ति और उसके हार्मोनिक्स की पहचान कर सकता है, भले ही मूल आवृत्ति स्वयं कमजोर हो या स्पेक्ट्रम में अनुपस्थित हो।
• साइडबैंड परिवारों की पहचान: यह साइडबैंड्स को खोजने में उत्कृष्ट है, जो अक्सर कम आयाम वाले और शोर में दबे होते हैं। सेप्स्ट्रम साइडबैंड्स की उपस्थिति को स्पष्ट रूप से दिखा सकता है और उनके बीच की दूरी को माप सकता है।
• स्रोत और पथ प्रभाव को अलग करना: कुछ अनुप्रयोगों में, यह मशीन की संरचनात्मक प्रतिक्रिया से कंपन स्रोत संकेत को अलग करने में मदद कर सकता है।
• प्रतिध्वनि का पता लगाना: यह सिग्नल में प्रतिध्वनि या प्रतिबिंब की पहचान कर सकता है।

मशीन डायग्नोस्टिक्स में प्रमुख अनुप्रयोग

1. गियरबॉक्स डायग्नोस्टिक्स

यह सेप्स्ट्रम विश्लेषण का सबसे आम और शक्तिशाली अनुप्रयोग है। एक क्षतिग्रस्त गियर टूथ गियर मेश फ़्रीक्वेंसी (GMF) को मॉड्यूलेट करेगा, जिससे उस गियर की घूर्णन गति के अनुसार GMF शिखर के चारों ओर साइडबैंड बनेंगे। कई शाफ्ट और गियर वाले एक जटिल गियरबॉक्स में, स्पेक्ट्रम विभिन्न GMF और साइडबैंड का एक भ्रामक मिश्रण हो सकता है। सेप्स्ट्रम इस जटिलता को दूर करता है:

• गियर की घूर्णन अवधि (1 / RPM) के अनुरूप क्वेफ्रेंसी पर सेप्स्ट्रम में शिखर उस विशिष्ट गियर में खराबी का स्पष्ट संकेतक है।
• गियर घिसाव की प्रगति पर नजर रखने के लिए सेप्स्ट्रम शिखर के आयाम को ट्रेंड किया जा सकता है।

2. रोलिंग एलिमेंट बेयरिंग विश्लेषण

गियरबॉक्स की तरह, बेयरिंग दोष भी साइडबैंड उत्पन्न करते हैं। उदाहरण के लिए, आंतरिक रेस में कोई दोष, शाफ्ट गति पर आंतरिक रेस दोष आवृत्ति (BPFI) और उसके हार्मोनिक्स के आसपास फैले साइडबैंड उत्पन्न करेगा। सेप्स्ट्रम इन पैटर्नों की उपस्थिति की पुष्टि करने में मदद कर सकता है, खासकर जब वे स्पेक्ट्रम में स्पष्ट न हों।

3. टर्बोमशीनरी विश्लेषण

टर्बाइनों और कम्प्रेसरों में, सेप्स्ट्रम का उपयोग ब्लेड पास आवृत्ति हार्मोनिक्स की पहचान करने और ब्लेड क्षति या वायुगतिकीय समस्याओं से संबंधित मुद्दों का निदान करने के लिए किया जा सकता है।

सेप्स्ट्रम प्लॉट की व्याख्या कैसे करें

1. घूर्णन अवधि की गणना करें: सेप्स्ट्रम को देखने से पहले, मुख्य घूर्णन घटकों की समय अवधि की गणना करें (उदाहरण के लिए, 1800 RPM या 30 Hz पर शाफ्ट के लिए, अवधि 1/30 = 0.033 सेकंड है)।
2. ज्ञात अवधियों में शिखरों की तलाश करें: इन गणना की गई समय अवधि के साथ संरेखित महत्वपूर्ण चोटियों (रहमोनिक्स) के लिए सेप्स्ट्रम की जांच करें।
3. हार्मोनिक्स की पहचान करें: मूल क्वेफ़्रेंसी के पूर्णांक गुणकों पर चोटियों की तलाश करें। ये मूल स्पेक्ट्रम में प्रबल हार्मोनिक परिवारों की उपस्थिति का संकेत देते हैं।
4. प्रवृत्ति आयाम: समय के साथ सेप्स्ट्रम चोटियों के आयाम पर नज़र रखें। बढ़ता आयाम बिगड़ती स्थिति का संकेत देता है।

सेप्स्ट्रम विश्लेषण एक शक्तिशाली उपकरण है, जिसे प्रभावी ढंग से उपयोग करने के लिए अनुभव की आवश्यकता होती है, लेकिन गियरबॉक्स जैसी जटिल मशीनरी के लिए, यह नैदानिक स्पष्टता प्रदान कर सकता है जो अकेले स्पेक्ट्रम विश्लेषण से बेजोड़ है।

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