Analisis Amplop (Demodulasi) untuk Deteksi Kesalahan Dini

Definisi: Apa itu Analisis Amplop?

Analisis amplop, juga dikenal sebagai demodulasi atau enveloping frekuensi tinggi, adalah teknik pemrosesan sinyal canggih yang digunakan dalam analisis getaran untuk mendeteksi kerusakan tahap awal pada bantalan elemen gelinding dan kotak roda gigi. Jenis kerusakan ini, seperti retakan mikroskopis atau spall, menghasilkan serangkaian gelombang tegangan berenergi rendah dan frekuensi tinggi atau "dampak" setiap kali elemen gelinding melewati cacat tersebut. Analisis selubung adalah metode untuk mengekstraksi sinyal dampak berulang ini dari getaran latar belakang umum mesin.

Mengapa FFT Standar Tidak Cukup?

Energi dari tumbukan awal yang kecil ini seringkali terlalu rendah dan pada frekuensi yang terlalu tinggi untuk diamati dalam spektrum getaran standar (FFT). Sinyal tersebut seringkali terkubur di dasar kebisingan atau terbebani oleh getaran yang lebih besar dan berfrekuensi lebih rendah dari sumber-sumber seperti ketidakseimbangan atau ketidaksejajaran. Tumbukan tersebut bertindak sebagai *modulator* untuk frekuensi resonansi alami mesin. Analisis selubung dirancang untuk mendemodulasi sinyal ini dan mengungkap frekuensi kesalahan yang mendasarinya.

Proses Analisis Amplop

Teknik ini bekerja dengan mengisolasi sinyal frekuensi tinggi dan kemudian memeriksa tingkat pengulangannya. Proses ini melibatkan beberapa langkah:

1. Penyaringan Lolos Pita: Sinyal getaran mentah pertama-tama dilewatkan melalui filter lolos-tinggi atau lolos-pita. Hal ini menghilangkan semua getaran frekuensi rendah yang kuat (misalnya, di bawah 1 kHz atau 5 kHz) dan mengisolasi gelombang dering dan tegangan frekuensi tinggi yang terkait dengan benturan.
2. Pembetulan: Sinyal frekuensi tinggi yang telah disaring kemudian diperbaiki, yang pada dasarnya mengubah bagian negatif sinyal menjadi positif. Ini mempersiapkan sinyal untuk proses envelopment.
3. Pembungkusan (Penyaringan Lolos Rendah): Filter lolos rendah diterapkan pada sinyal yang telah diperbaiki. Filter ini menghaluskan sinyal pembawa frekuensi tinggi, hanya menyisakan "amplop"—bentuk gelombang yang mewakili pola modulasi amplitudo, yaitu laju pengulangan impak awal.
4. FFT dari Amplop: Akhirnya, Transformasi Fourier Cepat (FFT) dilakukan pada sinyal amplop baru ini. "Spektrum amplop" yang dihasilkan dengan jelas menunjukkan frekuensi tumbukan berulang.

Mendiagnosis Kesalahan pada Spektrum Amplop

Puncak dalam spektrum amplop sesuai dengan perhitungan bantalan frekuensi kesalahanDengan membandingkan puncak-puncak spektrum dengan frekuensi yang diketahui ini, seorang analis dapat menentukan lokasi patahan yang tepat:

• BPFO (Frekuensi Umpan Bola, Balapan Luar): Menunjukkan adanya cacat pada lintasan luar stasioner bantalan.
• BPFI (Frekuensi Umpan Bola, Balapan Dalam): Menunjukkan cacat pada lintasan dalam yang berputar. Puncak ini sering kali memiliki pita samping pada 1x RPM karena cacat bergerak masuk dan keluar dari zona beban.
• BSF (Frekuensi Putaran Bola): Menunjukkan cacat pada salah satu elemen bergulir (bola atau rol).
• FTF (Frekuensi Kereta Fundamental): Frekuensi paling lambat, menunjukkan adanya kerusakan pada rangka bantalan yang menahan rol pada tempatnya.

Demikian pula untuk kotak roda gigi, spektrum selubung dapat mengungkap puncak pada kecepatan lari roda gigi yang giginya retak atau patah, yang mengindikasikan adanya benturan berulang sekali per putaran.

Kekuatan Deteksi Dini

Keunggulan utama analisis selubung adalah sensitivitasnya. Analisis ini dapat mendeteksi kerusakan bantalan dan roda gigi berbulan-bulan, bahkan setahun, sebelum kerusakan tersebut terlihat dalam spektrum kecepatan standar atau menghasilkan panas yang cukup untuk diamati dengan termografi inframerah. Hal ini memberikan peringatan dini yang sangat berharga, memungkinkan perencanaan dan penjadwalan pemeliharaan dengan gangguan minimal, mencegah kegagalan fatal dan kerusakan sekunder.

← Kembali ke Indeks Utama