Az időhullámforma: A rezgésanalízis alapjai

Definíció: Mi az időhullámforma?

A időhullám Az (más néven időtartománybeli jel) egy rezgésátalakítóból, például gyorsulásmérőből vagy közelségérzékelőből származó nyers, feldolgozatlan jel. Ez egy grafikon, amely a rezgés pillanatnyi amplitúdóját ábrázolja a függőleges (Y) tengelyen az idő függvényében a vízszintes (X) tengelyen. Ez a gép fizikai oda-vissza mozgásának közvetlen ábrázolása az érzékelő helyén egy rövid időszak alatt.

Az időhullámforma szerepe a diagnosztikában

Míg a frekvenciaspektrum (FFT) Bár az FFT a legtöbb állandósult állapotú géphiba diagnosztizálásának elsődleges eszköze, az időhullámforma nélkülözhetetlen és kiegészítő eszköz. Az FFT kiszámítja a frekvenciatartalmat *átlagolva* a mintavétel időtartama alatt. Ezzel néha elfedheti a rövid időtartamú, átmeneti vagy nem periodikus eseményeket. Az időhullámforma azonban pontosan megmutatja, hogy mi történt pillanatról pillanatra, így kiválóan alkalmas a következők elemzésére:

• Impulzív események: Jól láthatóak rajta az éles ütések, amelyek gyakran a csapágy- vagy fogaskerék-hibák első jelei.
• Moduláció és ütemek: A klasszikus emelkedés-esés minta verés leginkább az időhullámformában látható.
• Átmeneti események: Véletlenszerű, egyszeri eseményeket képes rögzíteni, amelyeket egy FFT átlagolna.
• Jelvágás: Azonnal mutatja, ha az érzékelő jele túllépte az analizátor bemeneti tartományát, ami érvénytelenítené az FFT-t.
• Dörzsölések: A rotor súrlódásából eredő éles, torz jelek gyakran a hullámformában a legnyilvánvalóbbak.

Egy képzett elemző mindig áttekinti mind a spektrumot, mind az időbeli hullámformát, hogy teljes képet kapjon a gép állapotáról.

Hogyan elemezzünk egy időhullámformát

Egy időhullám-alak elemzése magában foglalja alakjának és főbb jellemzőinek vizsgálatát.

1. Csúcsamplitúdó

A hullámforma maximális amplitúdója (csúcs) egy esemény maximális erejének vagy stresszének közvetlen mértéke. Egy egyébként alacsony energiájú jelben lévő magas csúcsamplitúdó a becsapódások erős mutatója.

2. Általános alak

Egy egészséges, jól kiegyensúlyozott gép gyakran tiszta, szinuszos hullámformával rendelkezik a működési sebesség frekvenciáján. Az ilyen alakú torzulások más frekvenciák vagy erők jelenlétét jelzik. A „lapos” vagy „lecsípett” megjelenés például a mechanikai lazaság klasszikus jele, ahol az alkatrész mozgása korlátozott.

3. Ismétlődő minták és periodicitás

A kurzorok diagramra helyezésével az elemző megmérheti az ismétlődő események között eltelt időt.

• A fő csúcsok közötti idő mérése megadja a időszak az alaprezgésnek, amelynek invertálásával megkereshető a frekvenciája (Frekvencia = 1 / Periódusidő).
• A fő hullámformán „lovagló” kisebb, ismétlődő ütések keresése segíthet a csapágy- vagy fogaskerék-hibák pontos gyakoriságának meghatározásában.

4. Statisztikai paraméterek

Az időhullámformából számított statisztikai értékek hatékony diagnosztikai mutatók:

• RMS (négyzetes középérték): A jel teljes energiatartalmát méri.
• Csúcstényező: A csúcsamplitúdó és az effektív érték aránya. A magas csúcstényező (>>3) erős ütközés jelenlétét jelzi.
• Kurtosis: A jel „csúcsosságának” mértéke. A magas kurtózisérték nagyon érzékeny a korai stádiumú csapágyhibákra.

Hullámforma vs. spektrum: Partnerség

Az időhullámforma és a frekvenciaspektrum ugyanazon adat két különböző nézete, és együtt működnek a legjobban:

• A spektrum kiválóan alkalmas több, egymáshoz közel elhelyezkedő, állandósult állapotú frekvencia szétválasztására.
• A hullámforma kiválóan mutatja be a hatások valódi amplitúdóját és a nem állandósult állapotú események jellegét.

Például a spektrum mutathat egy megemelt zajszintet, de a hullámforma azt mutatja, hogy az ok egy kialakulóban lévő csapágyhibából származó alacsony amplitúdójú, ismétlődő hatások sorozata.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez