Što je dinamički raspon? Mogućnosti mjernog raspona • Prijenosni balanser, analizator vibracija "Balanset" za dinamičko balansiranje drobilica, ventilatora, malčera, puževa na kombajnima, osovina, centrifuga, turbina i mnogih drugih rotora Što je dinamički raspon? Mogućnosti mjernog raspona • Prijenosni balanser, analizator vibracija "Balanset" za dinamičko balansiranje drobilica, ventilatora, malčera, puževa na kombajnima, osovina, centrifuga, turbina i mnogih drugih rotora

Što je dinamički raspon? Mogućnost raspona mjerenja

Objavio/la admin na

Razumijevanje dinamičkog raspona

Definicija: Što je dinamički raspon?

Dinamički raspon je omjer između najvećeg i najmanjeg signala koji mjerni sustav može točno obraditi, obično izražen u decibelima (dB). Za vibracija U mjernim sustavima, dinamički raspon definira raspon od granice šuma (minimalni detektabilni signal) do točke zasićenja (maksimalni signal prije odrezivanja ili izobličenja). Širok dinamički raspon omogućuje mjerenje i vrlo malih vibracija (rani nedostaci ležajeva) i vrlo velikih vibracija (ozbiljna neravnoteža) s istom postavkom instrumenta.

Dinamički raspon je ključan jer vibracije stvarnih strojeva sadrže komponente koje obuhvaćaju široke raspone amplitude - od udara mikro-g defekata ležaja do više-g sila neuravnoteženosti. Odgovarajući dinamički raspon osigurava da se sve dijagnostičke informacije prikupe bez gubljenja u šum ili zasićenja mjernog sustava.

Matematički izraz

Formula

  • Dinamički raspon (dB) = 20 × log₁₀ (maksimalni signal / minimalni signal)
  • Primjer: Maks. 10 V, Min. 1 mV → DR = 20 × log(10/0,001) = 80 dB
  • Decibelna skala kompaktno prilagođava ogromne omjere

Linearni omjer

  • Dinamički raspon se također može izraziti kao jednostavan omjer
  • 80 dB = omjer 10 000:1
  • 100 dB = omjer 100.000:1
  • 120 dB = omjer 1.000.000:1

Komponente koje utječu na dinamički raspon

Gornja granica: Zasićenost

  • Zasićenost senzora: Maksimalna vibracija prije nego što se izlaz senzora prekine
  • Zasićenost A/D pretvarača: Maksimalni napon prije digitalizacijskih klipova (±5 V, tipično ±10 V)
  • Zasićenost pojačala: Faze kondicioniranja signala mogu se orezati
  • Učinak: Signal dostiže vrhunac, valni oblik je iskrivljen, spektar pokazuje lažne harmonike

Donja granica: Prag šuma

  • Šum senzora: Inherentni električni šum u elektronici senzora
  • Šum kabela: Električne smetnje u kabelima
  • Buka instrumenta: Elektronički šum u analizatoru
  • Kvantizacijski šum: Iz rezolucije A/D pretvarača
  • Učinak: Signali ispod praga šuma nerazlučivi od šuma

Tipični dinamički rasponi

Senzori

  • IEPE akcelerometri: Tipično 80-100 dB
  • Akcelerometri u načinu punjenja: 100-120 dB
  • Pretvarači brzine: 60-80 dB
  • Sonde za blizinu: 60-80 dB

Analizatori i prikupljanje podataka

  • 16-bitni A/D: ~96 dB teoretski, 80-90 dB praktično
  • 24-bitni A/D: ~144 dB teoretski, 110-120 dB praktično
  • Moderni analizatori: Tipični dinamički raspon sustava od 90-110 dB

Važnost u analizi vibracija

Simultani mali i veliki signali

  • Spektar može imati veliki 1× vrh (neravnoteža) i male vrhove kvara ležaja
  • Omjer može biti 1000:1 ili više (60 dB)
  • Odgovarajući dinamički raspon osigurava i vidljive
  • Nedovoljan raspon: mali vrhovi se gube u šumu ili se veliki vrhovi zasićuju

Analiza omotnice

  • Zahtijeva detekciju udara niske energije u ležajevima u prisutnosti visokoenergetskih niskofrekventnih vibracija
  • Širok dinamički raspon ključan za rano otkrivanje nedostataka ležaja
  • Filtriranje pojasnog propusnika pomaže, ali dinamički raspon je i dalje važan

Analiza spektra

  • Želite vidjeti i dominantne vrhove i male dijagnostičke vrhove
  • Logaritamska skala amplitude pomaže u vizualizaciji širokog raspona
  • Dinamički raspon određuje raspon vidljiv u spektru

Optimizacija dinamičkog raspona

Postavke pojačanja

  • Podesite ulazno pojačanje za korištenje punog A/D raspona
  • Premalo pojačanje: loša rezolucija (ograničenje šuma)
  • Preveliko pojačanje: izrezivanje (granica zasićenja)
  • Optimalno: signal dostiže vrhunac na 70-80% pune skale

Odabir senzora

  • Odaberite osjetljivost odgovarajuća očekivana vibracija
  • Visoka osjetljivost za niske vibracije
  • Niska osjetljivost za visoke vibracije
  • Kompromisi ako je raspon vibracija vrlo širok

Filtriranje

  • Visokopropusni filtar uklanja dominantnu niskofrekventnu komponentu
  • Omogućuje korištenje većeg pojačanja na preostalom signalu
  • Učinkovito povećava dinamički raspon za analizu visokih frekvencija
  • Strategija korištena u analizi omotača

Praktična pitanja

Zasićenost (Izrezivanje)

  • Simptom: Valni oblik s ravnim vrhom, lažni harmonici u spektru
  • Uzrok: Signal prelazi domet sustava
  • Riješenje: Smanjite pojačanje, koristite senzor niže osjetljivosti, filtrirajte velike komponente
  • Prevencija: Provjerite indikatore klipinga na instrumentu

Ograničenje buke

  • Simptom: Ne može otkriti male promjene vibracija, bučno spektar
  • Uzrok: Signal je preblizu praga šuma
  • Riješenje: Povećajte pojačanje, koristite senzor veće osjetljivosti, bolji kabel/uzemljenje

Prikaz i skaliranje

Linearna skala

  • Ograničeni efektivni raspon prikaza (~40-50 dB)
  • Mali vrhovi nevidljivi ako su prisutni veliki vrhovi
  • Dobro za situacije s ograničenim dinamičkim rasponom

Logaritamska skala (dB)

  • Može prikazati puni dinamički raspon na jednom grafikonu
  • Vidljivi su i mali i veliki vrhovi
  • Standard za analize koje zahtijevaju široki dinamički raspon
  • Neophodno za detaljnu dijagnostiku

Dinamički raspon je temeljna specifikacija koja definira sposobnost mjernog sustava za obradu signala koji obuhvaćaju široke amplitudske raspone. Razumijevanje dinamičkog raspona, njegova optimizacija pravilnim postavkama pojačanja i odabirom senzora te prepoznavanje njegovih ograničenja omogućuje prikupljanje svih dijagnostičkih informacija - od suptilnih ranih potpisa kvarova do dominantnih mehaničkih vibracija - u sveobuhvatnim, pouzdanim mjerenjima vibracija.

← Natrag na glavni indeks

Kategorije:
WhatsApp