A szinkron átlagolás megértése

Eszközök

Hordozható kiegyensúlyozó és rezgéselemző Balanset-1A

Alkatrészek

Optikai érzékelő (lézeres fordulatszámmérő)

Komplett rezgésdiagnosztikai és kiegyensúlyozó készlet a Vibromerától, amely négy rezgésérzékelőt kábelekkel, egy jelinterfész modult, lézeres fordulatszámmérőt mágneses állvánnyal, digitális skálát, USB-kábelt és hordtáskát tartalmaz. A rendszer ipari berendezések rotorjainak terepi kiegyensúlyozására és állapotfelügyeletére szolgál.

Eszközök

Mágneses állvány mérete 60 kgf

Alkatrészek

Dinamikus kiegyensúlyozó "Balanset-1A" OEM

Definíció: Mi a szinkron átlagolás?

Szinkron átlagolás (más néven időtartomány-átlagolás vagy jelátlagolás) egy jelfeldolgozási technika, rezgéselemzés amely fokozza a periodikus, sebesség-szinkron rezgés komponenseket, miközben elnyomja a véletlenszerű zajt és az aszinkron rezgést. A módszer úgy működik, hogy ismételten mintavételezi a rezgést számos tengelyfordulat alatt (amelyet egy fordulatonként egyszeri fordulatszámmérő jel vált ki), majd átlagolja a megfelelő pontokat minden fordulatban. A periodikus komponensek, amelyek minden fordulatban azonosan ismétlődnek, az átlagolás révén felerősödnek, míg a véletlenszerű zaj és a nem szinkron komponensek kioltják egymást, drámaian javítva a jel-zaj arányt.

A szinkron átlagolás különösen hatékony a fogaskerék-problémák diagnosztizálásában (az egyes fogaskerék-kapcsolási jellemzők elkülönítésében), és olyan finom, periodikus mintázatokat tárhat fel, amelyek a zajban rejtőznek, és amelyek a standard mérésekben láthatatlanok lennének. időhullámformák vagy FFT spektrumok.

Hogyan működik a szinkron átlagolás

A folyamat

Indítójel: Fordulatonként egyszeri impulzus innen fordulatszámmérő vagy kulcsfázis meghatározza minden forradalom kezdetét
Adatszegmentálás: A rezgésjel egyenlő hosszúságú szegmensekre van osztva, fordulatonként egy
Kijelölés: Minden szegmens a trigger impulzushoz igazítva (ugyanaz a kiindulási pont)
Pontonkénti átlagolás: Az egyes szegmensek megfelelő pontjainak átlagolása
Eredmény: Egyetlen átlagolt hullámforma, amely egy fordulatot képvisel
Zajcsökkentés: A véletlenszerű komponensek kioltják egymást; a periodikus komponensek erősítik egymást

Matematikai alap

A periodikus jelek koherens összegződést mutatnak (fázisban adjuk össze)
A véletlenszerű zajok inkoherens módon összegződnek (statisztikailag kioltódnak)
Jel-zaj arány javulás ∝ √N, ahol N = átlagok száma
Példa: 100 átlag 10×-szel (20 dB) javítja a jel-zaj arányt.

Alkalmazások

1. Sebességváltó diagnosztika

A leggyakoribb és leghatékonyabb alkalmazás:

Fogaskerék-háló szigetelés

Átlagosan szinkronban az adott sebességfokozattal
Javítja a felszerelés hálómintázatát
Elnyomja a többi fogaskereket és csapágyakat
Feltárja az egyes foghibákat

Fogról fogra történő elemzés

Az átlagolt hullámforma minden egyes fog kapcsolódási pontját tisztán mutatja
A sérült fog a mintázat eltéréseként jelenik meg
Meg tudja állapítani, hogy melyik fog sérült
Súlyosság értékelése az eltérés nagyságrendje alapján

2. Csapágyelemzés fejlesztése

Átlag a külső versenyidőszak alatt a külső versenyhibák izolálására
Fokozza a csapágyhibák periodikus hatásait
Csökkenti a más rezgésforrásokból származó maszkolást
Különösen hasznos nagy zajszintű környezetben

3. Torziós rezgés

A torziós komponensek forgással szinkronban történő javítása
Oldalirányú rezgés és zaj elnyomása
Torziós rezonanciák és gerjesztés feltárása

4. Kiegyensúlyozás

Javítani amplitúdó és fázis mérési pontosság
Különösen zajos környezetben
Megbízhatóbb befolyásolási együttható meghatározás

Előnyök

Zajcsökkentés

Drámai javulás a jel-zaj arányban
Ki tudja vonni a zajszint alatt 20-30 dB-lel eltemetett jeleket
Lehetővé teszi a méréseket zord környezetben is

Hiba izolálása

Elkülöníti az egyik komponens aláírását a többitől
Példa: a fogaskerék-kapcsolás elkülönítése a fogaskerék-kapcsolástól a sebességváltóban
Meghatározza, hogy melyik alkatrész hibás

Fokozott felbontás

Feltárja a finom mintákat és hibákat
A nyers jelben elfedett részleteket mutatja
Lehetővé teszi a korai hibaészlelést

Követelmények és korlátozások

Követelmények

Fordulatszámmérő: Megbízható, fordulatonként egyszeri működésű elsütőbillentyű elengedhetetlen
Állandó sebesség: A sebességnek viszonylag állandónak kell lennie (±1-2%)
Elegendő átlagok: Általában 50-200 fordulat szükséges a jó eredmény eléréséhez
Periodikus jel: Csak a valóban periodikus komponenseket erősíti fel

Korlátozások

Elnyomja a nem szinkron hibákat: Véletlenszerű hibák, a legtöbb csapágyhiba csökkent
Sebességváltozások: Sebességváltozások az elmosódási eredmények átlagolása során
Szükséges idő: Sok fordulat alatt kell adatokat gyűjteni
Nem valós idejű: Utófeldolgozás szükséges

Összehasonlítás más technikákkal

Szinkron átlagolás vs. lineáris átlagolás

Szinkron: Az időtartománybeli átlagok, a forgatással szinkronban, javítják a periodikus értékeket
Lineáris: Átlagolja az FFT spektrumokat, csökkenti a véletlenszerű variációt minden frekvencián
Használati esetek: Szinkron a fogaskerekekhez; lineáris az általános spektrumsimításhoz

Szinkron átlagolás vs. burkológörbe-analízis

Szinkron átlagolás: Időtartomány, fokozza a periodikus mintázatokat
Burkológörbe-elemzés: Frekvenciatartomány, ismétlődő hatásokat érzékel
Kiegészítő: Mindkettő kombinálható az átfogó elemzéshez

Gyakorlati megvalósítás

Beállítás

Fordulatszámmérő beszerelése tiszta, fordulatonként egyszeri impulzussal
Átlagok számának beállítása (tipikusan 50-200)
Jelhossz meghatározása (1 fordulat, 10 fordulat stb.)
Ellenőrizze a sebesség stabilitását

Adatgyűjtés

Rezgésadatok gyűjtése átlagolási időszak alatt
A műszer automatikusan szegmentál és átlagol
Átlagolt hullámforma megjelenítése
Gyakran számítsa ki az átlagolt jel FFT-jét (kiterjesztett spektrum)

Értelmezés

Vizsgálja meg az átlagolt hullámformát periodikus mintázatok szempontjából
Keressen eltéréseket, amelyek hibákra utalnak
Hasonlítsa össze a jól ismert aláírásokkal
A hiba súlyosságának számszerűsítése az eltérés amplitúdójából

Speciális variációk

Sebességváltó-szinkron átlagolás

A kérdéses fogaskerék (nem a tengely) indítókapcsolója
Megjeleníti az adott felszerelés hálómintáját
Jeladót vagy többimpulzusos fordulatszámmérőt igényel

Többrendű átlagolás

Átlagosan több rendelés egyidejű rendelése
1×, 2×, 3× komponensek szétválasztása
Átfogó rendelési tartalmat biztosít

Különbségjel

Az átlagolt jel kivonása a nyers jelből
A maradék mutatja, hogy mi lett eltávolítva (aszinkron komponensek)
Hasznos a csapágyhibák azonosításához a fogaskerék-kapcsolás eltávolítása után

A szinkron átlagolás egy kifinomult jelfeldolgozási technika, amely drámaian javítja a periodikus, sebességszinkron rezgési minták láthatóságát, miközben elnyomja a zajt és az aszinkron alkatrészeket. A szinkron átlagolás elsajátítása lehetővé teszi a sebességváltó fejlett diagnosztikáját, a korai hibaészlelést zajos környezetben, valamint az összetett gépek specifikus alkatrész-aláírásainak izolálását.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez

Mi a szinkron átlagolás? Jelerősítés

admin által közzétéve az október 31, 2025 október 31, 2025 oldalon