Memahami Spektrum Amplop
Definisi: Apa itu Spektrum Amplop?
Spektrum amplop adalah frekuensi spektrum diperoleh dengan menghitung FFT dari sinyal amplop (demodulasi amplitudo) dari analisis amplop. Ini mengungkapkan tingkat pengulangan dampak atau modulasi dalam getaran frekuensi tinggi, menjadikannya teknik paling ampuh untuk mendeteksi cacat bantalan elemen gelinding. Sementara FFT standar menunjukkan frekuensi pembawa (resonansi yang ditimbulkan oleh benturan), spektrum amplop menunjukkan frekuensi modulasi (kecepatan terjadinya benturan), yang berhubungan langsung dengan frekuensi kesalahan bantalan seperti BPFO, BPFI, BSF, dan FTF.
Spektrum amplop untuk diagnostik bantalan adalah apa yang standar FFT untuk ketidakseimbangan dan ketidaksejajaran deteksi—alat diagnostik utama yang memungkinkan deteksi kesalahan dini dengan mengekstraksi frekuensi diagnostik dari “noise” frekuensi tinggi yang tidak dapat dianalisis secara efektif oleh FFT standar.
Bagaimana Spektrum Amplop Dihasilkan
Proses Analisis Amplop
- Filter Lolos Pita: Saring mentah getaran sinyal ke pita frekuensi tinggi (misalnya, 1-10 kHz)
- Deteksi Amplop (Demodulasi): Ekstrak amplop amplitudo dari sinyal yang difilter
- Filter Lolos Rendah: Amplop halus (hilangkan sisa pembawa)
- FFT: Menghitung spektrum frekuensi sinyal amplop
- Hasil: Spektrum amplop yang menunjukkan tingkat pengulangan dampak
Apa Arti Amplop Itu
- Getaran frekuensi tinggi (pembawa) dimodulasi oleh dampak bantalan (modulasi)
- Modulasi ekstrak amplop (pola dampak berulang)
- FFT amplop menunjukkan frekuensi modulasi
- Frekuensi modulasi = frekuensi gangguan bantalan
Membaca Spektrum Amplop
Bantalan Sehat
- Tingkat amplop keseluruhan rendah
- Spektrum datar atau landai
- Tidak ada puncak yang jelas
- Tingkat kebisingan pada atau di bawah sensitivitas instrumen
Bearing Rusak
- Puncak Primer: Pada frekuensi kesalahan bantalan (BPFO, BPFI, BSF, atau FTF)
- Harmonik: Frekuensi kesalahan meningkat 2×, 3×, 4× seiring dengan memburuknya kerusakan
- Pita samping: Frekuensi sekitar kesalahan pada jarak kandang (FTF) atau kecepatan lari (1×)
- Lantai Tinggi: Tingkat kebisingan secara keseluruhan meningkat seiring dengan kerusakan bantalan
Indikator Keparahan
- Amplitudo Puncak: Amplitudo yang lebih tinggi = cacat yang lebih parah
- Jumlah Harmonik: Lebih banyak harmonik = kerusakan yang lebih parah
- Kompleksitas Sideband: Sideband yang luas menunjukkan modulasi, seringkali tingkat keparahan
- Kenaikan Tingkat Kebisingan: Lantai yang ditinggikan menunjukkan kerusakan permukaan yang meluas
Keunggulan Dibandingkan FFT Standar
Deteksi Dini
- Mendeteksi cacat bantalan 6-18 bulan lebih awal dari FFT standar
- Sensitif terhadap serpihan mikro yang tidak terlihat dalam spektrum kecepatan
- Memberikan waktu tunggu maksimum untuk perencanaan pemeliharaan
Tanda Kesalahan yang Jelas
- Frekuensi kesalahan bantalan menonjol dan mudah diidentifikasi
- Lebih sedikit gangguan dari ketidakseimbangan, ketidaksejajaran (disaring)
- Pola pita samping terlihat jelas
- Kejelasan diagnostik lebih unggul dari spektrum standar
Deteksi Peristiwa Energi Rendah
- Dampak bantalan kecil menghasilkan sedikit energi dalam FFT standar
- Namun membangkitkan resonansi frekuensi tinggi secara efektif
- Analisis amplop memperkuat sinyal diagnostik yang lemah ini
Pedoman Interpretasi
Identifikasi Kesalahan
- Hitung Frekuensi Bearing: BPFO, BPFI, BSF, FTF untuk bantalan terpasang
- Pencarian Spektrum Amplop: Cari puncak pada frekuensi terhitung (toleransi ±5%)
- Puncak Pertandingan: Frekuensi terhitung manakah yang sesuai dengan puncak yang diamati?
- Verifikasi dengan Harmonik: Periksa harmonik 2×, 3×
- Periksa Sideband: Jarak sideband memberikan konfirmasi tambahan
- Diagnosa: Puncak pada BPFO = lintasan luar; BPFI = lintasan dalam; BSF = elemen bergulir; FTF = sangkar
Penilaian Tingkat Keparahan
- Insipien (amplop 0,5-1g): Puncak kecil, tidak ada harmonik, monitor bulanan
- Awal (1-3g): Puncak jernih, 1-2 harmonik, pantau mingguan, rencanakan bulan penggantian
- Sedang (3-10g): Puncak yang kuat, beberapa harmonik, sideband, minggu penggantian rencana
- Lanjutan (>10g): Amplitudo sangat tinggi, banyak harmonik, lantai tinggi, ganti segera
Aplikasi Praktis
Pemantauan Rutin
- Sertakan spektrum amplop dalam rute pemantauan kondisi
- Amplitudo amplop tren pada frekuensi kesalahan bantalan
- Deteksi lebih awal daripada tren getaran keseluruhan
- Identifikasi kesalahan spesifik vs. peningkatan getaran umum
Pemecahan Masalah
- Ketika getaran keseluruhan meningkat tetapi FFT standar tidak jelas
- Dugaan masalah bantalan
- Memverifikasi kebutuhan penggantian bantalan
- Mengidentifikasi bantalan mana pada mesin multi-bantalan
Hubungan dengan Analisis Amplop
- Analisis Amplop: Proses lengkap (penyaringan + demodulasi + FFT)
- Spektrum Amplop: Plot frekuensi yang dihasilkan dari analisis amplop
- Sinyal Amplop: Sinyal demodulasi domain waktu (langkah antara)
- Ketentuan: Sering digunakan secara bergantian tetapi secara teknis spektrum amplop adalah keluaran
Spektrum amplop merupakan standar emas untuk deteksi cacat bantalan dalam analisis getaran. Kemampuannya untuk mengungkap frekuensi kerusakan bantalan beberapa bulan sebelum terlihat dalam spektrum standar, dikombinasikan dengan pola diagnostik yang jelas dan kemampuan identifikasi kerusakan spesifik, menjadikan analisis spektrum amplop sebagai alat yang sangat diperlukan dalam program pemeliharaan prediktif untuk peralatan putar.