トラッキングフィルターについて
定義: トラッキング フィルターとは何ですか?
追跡フィルター （オーダートラッキングフィルタまたは同期フィルタとも呼ばれる）は、 振動解析 機械の回転速度の倍数（オーダー）に追従するように中心周波数を自動的に調整する機器。例えば、「1倍トラッキングフィルタ」は、運転速度の周波数を継続的に追跡し、他のすべての周波数をフィルタリングして、1倍の基本成分のみを通過させます。同様に、2倍および3倍トラッキングフィルタは、運転速度の2倍および3倍の周波数に追従します。.
トラッキングフィルタは、可変速機器、始動/惰力停止過渡現象の解析、および特定の次数成分の分離に不可欠なツールです。 注文分析. 測定が可能 振幅 そして 段階 機械の速度が変化しても同期コンポーネントを維持します。.
トラッキングフィルターの仕組み
基本原則
- 速度基準: タコメーター または キーフェーザー 1回転ごとに1回のパルスを供給
- 頻度計算: タコメータから瞬間回転周波数を計算する装置
- 順序乗算: 回転周波数を次数（1、2、3など）で乗算します。
- フィルターの中央揃え: 計算された周波数を中心とした狭帯域フィルタ
- 連続調整: 速度が変化すると、フィルタ周波数は連続的に追跡されます
- 出力： 選択された順序成分のみを含むフィルタリングされた信号
フィルタ特性
- 帯域幅: 通常、中心周波数の±2-10%
- 狭さ: 近くの周波数を効果的に除去
- 追跡率: 急激に変化する速度に追従できる
- 複数のフィルター: 最新の機器は複数の注文を同時に追跡できる
アプリケーション
1. 起動と減速の分析
追跡フィルターの主な用途:
- 過渡時の速度に対する1倍の振幅と位相を追跡する
- 生成する ボード線図 （振幅と位相と速度）
- 識別する 臨界速度 振幅のピークから
- 測定 減衰 共鳴ピーク幅から
- 2×、3×を同時に追跡して複数のモードを識別
2. 可変速機器の分析
- 速度の変化にもかかわらず、順序ベースの測定を維持する
- 連続的に速度が変化するVFD駆動モーター
- 風速が変化する風力タービン
- 負荷に応じて速度が変化するプロセス機器
- 速度変動に関係なく一貫した傾向を可能にします
3. バランス調整
- 1×コンポーネントを追跡中 バランシング 手続き
- 1×以外の成分を除外してより正確な測定を実現
- 1倍周波数のみでの位相測定
- 他の振動源を排除することで精度を向上
4. 注文固有の分析
- 詳細な調査のために特定の注文を分離する
- 例: ずれの進行を監視するために2回トラックする
- ファン/ポンプのブレード通過順序を追跡する
- 重複する周波数成分を分離する
トラッキングフィルターの利点
スピード独立性
- 速度の変化に関係なく意味のある測定
- 同じ基準（順序）で異なる速度のデータを比較する
- 一定速度のない機器に必須
コンポーネントの分離
- 特定の順序を他のすべての周波数から分離します
- フルスペクトルFFTよりもクリーンな信号
- 注文成分の信号対雑音比の向上
- 正確な振幅と位相の測定が可能
過渡解析
- 速度の変化を通じてコンポーネントを追跡する
- 加速/減速中の連続測定
- 定常状態は不要
- 速度依存の行動を明らかにする
制限事項と考慮事項
タコメーターが必要
- 正確な速度基準が不可欠
- タコメータの信号品質はフィルタの性能に影響する
- 速度基準のない機器では使用できません
- 1回転に1回のパルスは信頼できるものでなければならない
同期コンポーネントのみを追跡
- 非同期障害は捕捉されない（ほとんどのベアリング欠陥）
- 電気周波数は追跡されない
- ランダム振動を除去
- 完全な診断には補完的な分析を使用する必要があります
フィルタ帯域幅のトレードオフ
- 絞り込みフィルター: 隣接周波数の除去性能は向上するが、速度変化への応答は遅くなる
- ワイドフィルター: 追跡は高速だが、近くのコンポーネントが含まれる可能性がある
- 最適: ほとんどのアプリケーションで通常5～10%の帯域幅
トラッキングフィルタとFFT
| 特徴 | FFT分析 | 追跡フィルター |
|---|---|---|
| 速度要件 | あらゆる速度で動作 | タコメーターが必要 |
| 速度変化 | 一定の速度が必要 | さまざまな速度に対応 |
| 情報 | フルスペクトル、全周波数 | 単一注文のみ |
| 非同期障害 | すべての障害を検出 | 非同期ミス |
| 過渡解析 | 難しい | 素晴らしい |
| 最適な用途 | 一般的な診断、定常状態 | 危険速度解析、可変速度 |
現代的な実装
デジタルトラッキングフィルター
- 現代のアナライザーのソフトウェアベースのフィルター
- 複数の同時注文（1回、2回、3回同時）
- 調整可能な帯域幅
- 過渡時のリアルタイム表示
注文分析統合
- 包括的な注文分析の基盤となる追跡フィルター
- 全次スペクトルを抽出（全次を同時に）
- 順序と速度を示すカラーマップ
- 注文追跡データからの自動危険速度検出
トラッキングフィルタは、振動解析、特にローターダイナミクスや可変速機器において、特殊でありながら強力なツールです。速度変化にも関わらず特定の次数に焦点を合わせ続けることで、トラッキングフィルタは標準的なFFT技術では不可能な過渡解析や速度に依存しないコンポーネントのモニタリングを可能にし、臨界速度の特定や高度な機械診断に不可欠なツールとなっています。.
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