Što je unakrsni spektar? Dvokanalna frekvencijska analiza • Prijenosni balanser, analizator vibracija "Balanset" za dinamičko balansiranje drobilica, ventilatora, malčera, puževa na kombajnima, osovina, centrifuga, turbina i mnogih drugih rotora Što je unakrsni spektar? Dvokanalna frekvencijska analiza • Prijenosni balanser, analizator vibracija "Balanset" za dinamičko balansiranje drobilica, ventilatora, malčera, puževa na kombajnima, osovina, centrifuga, turbina i mnogih drugih rotora

Što je međuspektralna analiza? Dvokanalna frekvencijska analiza

Objavio/la admin na

Razumijevanje međuspektra

Definicija: Što je križni spektar?

Međuspektar (također se naziva cross-power spektar ili cross-spektralna gustoća) je prikaz odnosa između dva istovremeno izmjerena signala u frekvencijskoj domeni vibracija signala. Izračunava se množenjem Brza brzina pretrage (FFT) jednog signala kompleksnim konjugatom FFT-a drugog signala. Za razliku od autospektar koji prikazuje frekvencijski sadržaj jednog signala, unakrsni spektar otkriva koje su frekvencije zajedničke za oba signala i faza odnos između signala na svakoj frekvenciji.

Međuspektar je temelj napredne višekanalne analize vibracija, uključujući procjenu prijenosne funkcije, koherencija analiza i mjerenja oblika operativnog otklona (ODS). Omogućuje razumijevanje načina širenja vibracija kroz strukture i identificiranje uzročno-posljedičnih odnosa između mjesta mjerenja.

Matematička definicija

Izračun

  • Gxy(f) = X(f) × Y*(f)
  • Gdje je X(f) = FFT signala x(t)
  • Y*(f) = kompleksni konjugat FFT-a signala y(t)
  • Rezultat je kompleksne vrijednosti (ima i magnitudu i fazu)

Komponente

  • Magnituda: |Gxy(f)| pokazuje jačinu uobičajenog frekvencijskog sadržaja
  • Faza: ∠Gxy(f) prikazuje faznu razliku između signala na svakoj frekvenciji
  • Pravi dio: U fazi (kospektralna) komponenta
  • Imaginarni dio: Kvadraturna (90° izvan faze) komponenta

Svojstva

Kompleksno vrijedno

  • Za razliku od autospektra (samo stvarnog), unakrsni spektar je složen
  • Sadrži informacije i o veličini i o fazi
  • Faza je ključna za razumijevanje odnosa signala

Nije simetrično

  • Gxy(f) ≠ Gyx(f) općenito
  • Redoslijed je važan (koji je signal referentni)
  • Gyx(f) = kompleksni konjugat od Gxy(f)

Potrebno usrednjavanje

  • Jedan međuspektar, bučan i nepouzdan
  • Prosječni višestruki unakrsni spektri za stabilnu procjenu
  • Komponente šuma u prosjeku se približavaju nuli (nekorelirano)
  • Korelirane komponente pojačavaju

Primjene

1. Izračun prijenosne funkcije

Najvažnija primjena:

  • H(f) = Gxy(f) / Gxx(f)
  • Gdje je x = ulaz, y = izlaz
  • Pokazuje kako sustav reagira na pobuđivanje
  • Magnituda pokazuje pojačanje/slabljenje
  • Faza pokazuje vremensko kašnjenje ili rezonantno ponašanje
  • Koristi se u modalna analiza, strukturna dinamika

2. Izračun koherencije

  • Koherencija = |Gxy|² / (Gxx × Gy)
  • Mjeri korelaciju između signala na svakoj frekvenciji
  • Vrijednosti 0-1: 1 = savršena korelacija, 0 = nema korelacije
  • Potvrđuje kvalitetu mjerenja i identificira šum

3. Određivanje faznog odnosa

  • Faza iz unakrsnog spektra pokazuje vremensko kašnjenje ili rezonancu
  • 0° faza: signali u fazi (kreću se zajedno)
  • Faza od 180°: signali izvan faze (kreću se u suprotnom smjeru)
  • 90° faza: kvadratura (rezonancija ili vremensko kašnjenje)
  • Dijagnostika oblika moda, prijenos vibracija

4. Odbacivanje uobičajenog načina rada

  • Međuspektar identificira frekvencijske komponente zajedničke za oba kanala
  • Nekorelirano poništavanje šuma pri usrednjavanju
  • Otkriva prave komponente signala
  • Poboljšava omjer signala i šuma

Praktična mjerenja

Tipični scenariji mjerenja

Usporedba ležajeva

  • Signal X: Vibracija na ležaju 1
  • Signal Y: Vibracija na ležaju 2
  • Unakrsni spektar prikazuje frekvencije koje utječu na oba ležaja
  • Identificira probleme povezane s rotorom u odnosu na probleme s pojedinačnim ležajevima

Analiza ulazno-izlaznih podataka

  • Signal X: Sila ili vibracija na ulazu (spojka, ležaj pogonskog sklopa)
  • Signal Y: Odziv na izlazu (ležaj pogonjene opreme)
  • Unakrsni spektar otkriva karakteristike prijenosa
  • Prijenosna funkcija pokazuje kako se vibracije prenose

Strukturni prijenos

  • Signal X: Vibracije kućišta ležaja
  • Signal Y: Vibracije temelja ili okvira
  • Unakrsni spektar pokazuje koje frekvencije se prenose u strukturu
  • Vodi napore izolacije ili učvršćivanja

Tumačenje

Visoka magnituda na frekvenciji

  • Označava jaku korelaciju između signala na toj frekvenciji
  • Zajednički izvor ili jaka veza
  • Komponenta prisutna u oba signala

Niska magnituda na frekvenciji

  • Mala korelacija (nekorelirano ili slabo povezivanje)
  • Komponenta može biti prisutna u jednom signalu, ali ne i u drugim
  • Ili komponenta koja nije korelirana (šum, različiti izvori)

Informacije o fazi

  • 0°: Signali se kreću zajedno (kruta veza ili ispod rezonancije)
  • 180°: Signali se kreću suprotno (iznad rezonancije ili simetrije)
  • 90°: Kvadratura (pri rezonanci ili specifičnoj geometriji)
  • Ovisno o frekvenciji: Fazne promjene otkrivaju dinamičko ponašanje

Napredne aplikacije

Analiza višestrukih ulaza/izlaza

  • Višestruki referentni signali, višestruki odzivni signali
  • Matrica unakrsnih spektara
  • Identificira više prijenosnih putova
  • Karakterizacija složenih sustava

Oblici operativnog otklona

  • Unakrsni spektri između mnogih mjernih točaka
  • Fazni odnosi definiraju uzorak otklona
  • Vizualizira strukturno kretanje
  • Identificira rezonantne modove

Križni spektar proširuje frekvencijsku analizu s jednokanalne na višekanalnu, otkrivajući odnose između signala koji omogućuju izračun prijenosne funkcije, validaciju koherencije i razumijevanje putova prijenosa vibracija. Iako je složeniji od autospektra, križni spektar je ključan za naprednu analizu vibracija, uključujući modalna ispitivanja, strukturnu dinamiku i sofisticiranu dijagnostiku strojeva koja zahtijeva višetočkovna mjerenja.

← Natrag na glavni indeks

Kategorije:
WhatsApp