Apa itu Rentang Dinamis? Kemampuan Rentang Pengukuran • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur, kipas, mulcher, auger penyeimbang dinamis pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya. Apa itu Rentang Dinamis? Kemampuan Rentang Pengukuran • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur, kipas, mulcher, auger penyeimbang dinamis pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya.

Apa itu Rentang Dinamis? Kemampuan Rentang Pengukuran

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Rentang Dinamis

Definisi: Apa itu Rentang Dinamis?

Rentang dinamis adalah rasio antara sinyal terbesar dan terkecil yang dapat ditangani oleh sistem pengukuran secara akurat, biasanya dinyatakan dalam desibel (dB). getaran Dalam sistem pengukuran, rentang dinamis menentukan rentang dari tingkat kebisingan (sinyal minimum yang terdeteksi) hingga titik saturasi (sinyal maksimum sebelum kliping atau distorsi). Rentang dinamis yang lebar memungkinkan pengukuran getaran yang sangat kecil (cacat bantalan awal) maupun getaran yang sangat besar (ketidakseimbangan parah) dengan pengaturan instrumen yang sama.

Rentang dinamis sangat penting karena getaran mesin yang sesungguhnya mengandung komponen yang mencakup rentang amplitudo yang luas—mulai dari dampak cacat bantalan mikro-g hingga gaya ketidakseimbangan multi-g. Rentang dinamis yang memadai memastikan semua informasi diagnostik terekam tanpa menghilang menjadi noise atau memenuhi sistem pengukuran.

Ekspresi Matematika

Rumus

  • Rentang Dinamis (dB) = 20 × log₁₀(Sinyal Maksimum / Sinyal Minimum)
  • Contoh: Maks 10V, Min 1mV → DR = 20 × log(10/0,001) = 80 dB
  • Skala desibel mengakomodasi rasio besar secara kompak

Rasio Linier

  • Rentang dinamis juga dapat dinyatakan sebagai rasio sederhana
  • Rasio 80 dB = 10.000:1
  • Rasio 100 dB = 100.000:1
  • Rasio 120 dB = 1.000.000:1

Komponen yang Mempengaruhi Rentang Dinamis

Batas Atas: Saturasi

  • Saturasi Sensor: Getaran maksimum sebelum klip keluaran sensor
  • Saturasi Konverter A/D: Tegangan maksimum sebelum klip digitizer (±5V, ±10V tipikal)
  • Saturasi Penguat: Tahapan pengkondisian sinyal dapat dipotong
  • Memengaruhi: Sinyal mencapai puncaknya, bentuk gelombang terdistorsi, spektrum menunjukkan harmonik palsu

Batas Bawah: Tingkat Kebisingan

  • Kebisingan Sensor: Kebisingan listrik inheren dalam elektronik sensor
  • Kebisingan Kabel: Gangguan listrik pada kabel
  • Kebisingan Instrumen: Kebisingan elektronik dalam penganalisa
  • Kebisingan Kuantisasi: Dari resolusi konverter A/D
  • Memengaruhi: Sinyal di bawah tingkat kebisingan tidak dapat dibedakan dari kebisingan

Rentang Dinamis Khas

Sensor

  • Akselerometer IEPE: 80-100 dB tipikal
  • Akselerometer Mode Pengisian: 100-120 dB
  • Transduser Kecepatan: 60-80 dB
  • Probe Kedekatan: 60-80 dB

Penganalisis dan Akuisisi Data

  • A/D 16-bit: ~96 dB teoritis, 80-90 dB praktis
  • A/D 24-bit: ~144 dB teoritis, 110-120 dB praktis
  • Penganalisis Modern: Rentang dinamis sistem tipikal 90-110 dB

Pentingnya dalam Analisis Getaran

Sinyal Kecil dan Besar Secara Bersamaan

  • Spektrum mungkin memiliki puncak 1× besar (ketidakseimbangan) dan puncak kesalahan bantalan kecil
  • Rasio bisa 1000:1 atau lebih (60 dB)
  • Rentang dinamis yang memadai memastikan visibilitas
  • Jangkauan tidak memadai: puncak kecil hilang dalam kebisingan atau puncak besar jenuh

Analisis Amplop

  • Memerlukan deteksi dampak bantalan berenergi rendah saat terdapat getaran frekuensi rendah berenergi tinggi
  • Rentang dinamis yang lebar penting untuk deteksi dini cacat bantalan
  • Penyaringan bandpass membantu tetapi rentang dinamis masih penting

Analisis Spektrum

  • Ingin melihat puncak dominan dan puncak diagnostik kecil
  • Skala amplitudo logaritmik membantu memvisualisasikan rentang yang luas
  • Rentang dinamis menentukan rentang yang terlihat dalam spektrum

Mengoptimalkan Rentang Dinamis

Pengaturan Keuntungan

  • Sesuaikan penguatan input untuk menggunakan rentang A/D penuh
  • Gain terlalu rendah: resolusi buruk (batas noise)
  • Gain terlalu tinggi: kliping (batas saturasi)
  • Optimal: puncak sinyal pada 70-80% skala penuh

Pemilihan Sensor

  • Memilih kepekaan mencocokkan getaran yang diharapkan
  • Sensitivitas tinggi untuk getaran rendah
  • Sensitivitas rendah untuk getaran tinggi
  • Kompromi jika rentang getaran sangat lebar

Penyaringan

  • Filter lolos tinggi menghilangkan komponen frekuensi rendah yang dominan
  • Memungkinkan penggunaan gain yang lebih tinggi pada sinyal yang tersisa
  • Secara efektif meningkatkan jangkauan dinamis untuk analisis frekuensi tinggi
  • Strategi yang digunakan dalam analisis amplop

Masalah Praktis

Saturasi (Pemotongan)

  • Gejala: Bentuk gelombang datar, harmonik palsu dalam spektrum
  • Menyebabkan: Sinyal melebihi jangkauan sistem
  • Solusi: Kurangi gain, gunakan sensor sensitivitas rendah, saring komponen besar
  • Pencegahan: Periksa indikator kliping pada instrumen

Batasan Kebisingan

  • Gejala: Tidak dapat mendeteksi perubahan getaran kecil, berisik spektrum
  • Menyebabkan: Sinyal terlalu dekat dengan tingkat kebisingan
  • Solusi: Tingkatkan gain, gunakan sensor dengan sensitivitas lebih tinggi, kabel/grounding lebih baik

Tampilan dan Skala

Skala Linear

  • Jangkauan tampilan efektif terbatas (~40-50 dB)
  • Puncak kecil tidak terlihat jika ada puncak besar
  • Cocok untuk situasi rentang dinamis terbatas

Skala Logaritma (dB)

  • Dapat menampilkan rentang dinamis penuh pada plot tunggal
  • Puncak kecil dan besar terlihat
  • Standar untuk analisis yang membutuhkan rentang dinamis yang luas
  • Penting untuk diagnostik terperinci

Rentang dinamis adalah spesifikasi fundamental yang menentukan kemampuan sistem pengukuran untuk menangani sinyal dengan rentang amplitudo yang lebar. Memahami rentang dinamis, mengoptimalkannya melalui pengaturan penguatan dan pemilihan sensor yang tepat, serta mengenali keterbatasannya memungkinkan pengumpulan semua informasi diagnostik—mulai dari tanda-tanda kerusakan awal yang halus hingga getaran mekanis yang dominan—dalam pengukuran getaran yang komprehensif dan andal.

← Kembali ke Indeks Utama

Kategori:
WhatsApp