A demoduláció megértése (burkológörbe-analízis)

Definíció: Mi a demoduláció?

A rezgésanalízis kontextusában demoduláció egy hatékony jelfeldolgozási technika, amelyet a gép nagyfrekvenciás rezgésjelében „rejtett” ismétlődő, alacsony frekvenciájú ütések észlelésére használnak. Ez a fő folyamat a közismertebb kifejezés mögött, Burkológörbe-elemzésA két kifejezést gyakran felcserélhetően használják.

A technika úgy működik, hogy izolál egy nagyfrekvenciás rezgési sávot, amely „vivő” jelként működik, majd kinyeri a jel „burkológörbéjét”. Ez a burkológörbe feltárja az ismétlődő ütések mögöttes alacsony frekvenciájú mintázatait, például azokat, amelyeket a csapágyak vagy fogaskerekek mikroszkopikus hibái generálnak.

A demoduláció folyamata

A demoduláció három lépésből áll:

1. Sávszűrő szűrés: Először a nyers rezgésjelet egy nagyfrekvenciás sáváteresztő szűrőn vezetik át. Ez eltávolítja az erős, alacsony frekvenciájú rezgéseket (például a kiegyensúlyozatlanságot és a tengelyeltérést), és csak arra a nagyfrekvenciás tartományra fókuszál, ahol a csapágyak vagy fogaskerekek ütközéséből származó feszültséghullámok szerkezeti rezonanciákat gerjesztenek.
2. Helyesbítés: A szűrt, nagyfrekvenciás jelet ezután egyenirányítják. Ez a folyamat a hullámforma negatív részét pozitívvá alakítja, lényegében egy olyan jelet hozva létre, amely az abszolút amplitúdót képviseli.
3. Aluláteresztő szűrés (burkolózás): Végül ez az egyenirányított jel egy aluláteresztő szűrőn halad át. Ez kisimítja a nagyfrekvenciás rezonáns „vivő” jelet, és csak az alacsony frekvenciájú „burkológörbét” hagyja hátra, amely az egyenirányított jel csúcsait követi. Ez a kapott burkológörbe-jel közvetlenül az alapul szolgáló ütések ismétlési sebességét jelenti.

Ezután egy FFT-t hajtanak végre ezen a végső burkológörbe-jelen. Az így kapott spektrum, amelyet burkológörbe-spektrumnak vagy demodulált spektrumnak neveznek, egyértelmű csúcsokat mutat a csapágy- vagy fogaskerék-alkatrészek pontos hibafrekvenciáinál.

Miért olyan hatékony a demoduláció?

A demoduláció az egyik legfontosabb technika a korai hibaészleléshez, mivel hogyan kezeli az ütközési jeleket.

• Korai figyelmeztetés: Amikor egy csapágyfutógyűrűn lévő apró lepattanóhoz egy gördülőelem hozzáér, az egy kis, alacsony energiájú ütést kelt. Ez az ütés egy nagyon rövid, nagyfrekvenciás rezgéskitörést okoz, miközben a gép szerkezete a természetes frekvenciáján „cseng”.
• A jel elkülönítése a zajtól: Egy normál FFT spektrumban a korai fázisú becsapódásokból származó apró energiamennyiséget teljesen elfedi az alacsony frekvenciájú rezgésekből származó hatalmas energia, mint például kiegyensúlyozatlanság.
• Az ismétlési arányra összpontosítva: A demoduláció figyelmen kívül hagyja az erős, alacsony frekvenciájú jeleket. A nagyfrekvenciás „csengésre” összpontosít, és ami a legfontosabb, a csengés *ismétlődési gyakoriságára*. Ez az ismétlési gyakoriság az, amely közvetlenül megfelel a csapágy- vagy fogaskerék-hibafrekvenciáknak (pl. BPFO, BPFI, BSF, GMF).

Alkalmazások

A demoduláció főbb alkalmazásai a következők:

• Gördülőcsapágy-elemzés: Ez a golyós- és gördülőcsapágyak hibáinak észlelésére és diagnosztizálására szolgáló meghatározó módszer, amely gyakran hónapokkal azelőtt figyelmeztet, hogy a hiba kritikussá válna.
• Sebességváltó elemzése: Rendkívül hatékonyan észleli az olyan problémákat, mint a repedt vagy törött fogaskerékfogak, amelyek a demodulált spektrumban a fogaskerék forgási sebességének egyszeresével tiszta ütésjelet generálnak.
• Egyéb befolyásoló események: Használható más ismétlődő ütközési jelenségek, például a gőzcsapdák nyitásának és zárásának, vagy a dugattyús motor szelepvezérlésének problémáinak észlelésére is.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez