სინქრონული საშუალოდ გაანგარიშების გაგება
განმარტება: რა არის სინქრონული საშუალოდ გამოთვლა?
სინქრონული საშუალოდ გამოთვლა (ასევე ცნობილია, როგორც დროის დომენის საშუალო ან სიგნალის საშუალო) არის სიგნალის დამუშავების ტექნიკა vibration analysis რომელიც აძლიერებს პერიოდულ, სიჩქარის სინქრონულ ვიბრაცია კომპონენტები შემთხვევითი ხმაურისა და ასინქრონული ვიბრაციის ჩახშობისას. მეთოდი მუშაობს ლილვის მრავალი ბრუნვის განმავლობაში ვიბრაციის განმეორებითი შერჩევის მეთოდით (რაც გამოწვეულია ტაქომეტრის ბრუნზე ერთხელ მიღებული სიგნალით), შემდეგ კი თითოეული ბრუნვის შესაბამისი წერტილების საშუალოდ გამოთვლით. პერიოდული კომპონენტები, რომლებიც იდენტურად მეორდება ყოველ ბრუნში, ძლიერდება საშუალოდ გამოთვლით, ხოლო შემთხვევითი ხმაური და არასინქრონული კომპონენტები აბათილებს ერთმანეთს, რაც მკვეთრად აუმჯობესებს სიგნალ-ხმაურის თანაფარდობას.
სინქრონული საშუალოდ განსაზღვრა განსაკუთრებით ეფექტურია მექანიზმების პრობლემების დიაგნოსტიკისთვის (მექანიზმის ინდივიდუალური ბადის მახასიათებლების იზოლირებისთვის) და შეუძლია გამოავლინოს ხმაურში ჩაფლული დახვეწილი პერიოდული ნიმუშები, რომლებიც სტანდარტულ პირობებში უხილავი იქნებოდა. დროის ტალღის ფორმები ან FFT სპექტრები.
როგორ მუშაობს სინქრონული საშუალოდ გაანგარიშება
The Process
- ტრიგერის სიგნალი: ბრუნვის ერთჯერადად პულსი ტაქომეტრი ან keyphasor განსაზღვრავს თითოეული რევოლუციის დასაწყისს
- მონაცემთა სეგმენტაცია: ვიბრაციის სიგნალი დაყოფილია თანაბარი სიგრძის სეგმენტებად, თითო თითო ბრუნზე
- Alignment: ყველა სეგმენტი გასწორებულია პულსის გამშვების მიმართულებით (იგივე საწყისი წერტილი)
- ქულა-ქულა საშუალოდ გამოთვლა: თითოეული სეგმენტის შესაბამისი ქულების საშუალო ჯამი
- შედეგი: ერთი ბრუნვის ამსახველი ერთი საშუალო ტალღის ფორმა
- Noise Reduction: შემთხვევითი კომპონენტები აუქმებენ; პერიოდული კომპონენტები აძლიერებენ
მათემატიკური საფუძველი
- პერიოდული სიგნალების თანმიმდევრული ჯამი (ფაზაში შეკრება)
- შემთხვევითი ხმაურის ჯამები არათანმიმდევრულად (სტატისტიკურად აუქმებს)
- სიგნალ-ხმაურის გაუმჯობესება ∝ √N, სადაც N = საშუალოების რაოდენობა
- მაგალითი: 100 საშუალო მნიშვნელობა SNR-ს 10-ჯერ (20 დბ) აუმჯობესებს.
აპლიკაციები
1. გადაცემათა კოლოფის დიაგნოსტიკა
ყველაზე გავრცელებული და ძლიერი აპლიკაცია:
გადაცემათა ქსელის იზოლაცია
- საშუალო სინქრონულად საინტერესო აღჭურვილობასთან
- აძლიერებს მექანიზმის ბადისებრ ნიმუშს
- თრგუნავს სხვა გადაცემათა კოლოფებსა და საკისრებს
- ავლენს კბილების ინდივიდუალურ დეფექტებს
კბილ-კბილის ანალიზი
- საშუალო ტალღის ფორმა ნათლად აჩვენებს თითოეული კბილის ჩართულობას
- დაზიანებული კბილი ნიმუშის გადახრის სახით ვლინდება
- შეუძლია განსაზღვროს, თუ რომელი კონკრეტული კბილია დაზიანებული
- სიმძიმის შეფასება გადახრის სიდიდიდან
2. საკისრების ანალიზის გაუმჯობესება
- გარე რბოლის დეფექტის იზოლაციის საშუალო მაჩვენებელი გარე რბოლის პერიოდში
- აძლიერებს საკისრების დეფექტებით გამოწვეულ პერიოდულ დარტყმებს
- ამცირებს ვიბრაციის სხვა წყაროებიდან გამოწვეულ ნიღბას
- განსაკუთრებით სასარგებლოა მაღალი ხმაურის გარემოში
3. ბრუნვითი ვიბრაცია
- ბრუნვით სინქრონული ბრუნვითი კომპონენტების გაძლიერება
- გვერდითი ვიბრაციისა და ხმაურის ჩახშობა
- ტორსიული რეზონანსებისა და აგზნების გამოვლენა
4. დაბალანსება
- გაუმჯობესება ამპლიტუდა and ფაზა გაზომვის სიზუსტე
- განსაკუთრებით ხმაურიან გარემოში
- უფრო საიმედო influence coefficient განსაზღვრა
უპირატესობები
Ხმაურის შემცირება
- სიგნალ-ხმაურის თანაფარდობის მკვეთრი გაუმჯობესება
- შეუძლია ხმაურზე 20-30 დბ-ით დაბალი სიგნალების ამოღება
- შესაძლებელს ხდის გაზომვებს რთულ გარემოში
Არასწორი იზოლაცია
- გამოყოფს ერთი კომპონენტის ხელმოწერას სხვებისგან
- მაგალითი: გადაცემათა კოლოფში პინიონის ბადის იზოლირება გადაცემათა ბადისგან
- განსაზღვრავს, რომელი კომპონენტია დეფექტური
გაძლიერებული გარჩევადობა
- ავლენს დახვეწილ ნიმუშებსა და დეფექტებს
- აჩვენებს დეტალებს, რომლებიც ნედლ სიგნალში შენიღბულია
- უზრუნველყოფს ხარვეზების ადრეულ გამოვლენას
მოთხოვნები და შეზღუდვები
მოთხოვნები
- ტაქომეტრი: საიმედო, ბრუნვისას ერთხელ გააქტიურება აუცილებელია
- მუდმივი სიჩქარე: სიჩქარე შედარებით მუდმივი უნდა იყოს (±1-2%)
- საკმარისი საშუალო მაჩვენებლები: როგორც წესი, კარგი შედეგისთვის საჭიროა 50-200 ბრუნი
- პერიოდული სიგნალი: მხოლოდ აძლიერებს ჭეშმარიტად პერიოდულ კომპონენტებს
შეზღუდვები
- ახშობს არასინქრონულ ხარვეზებს: შემთხვევითი დეფექტები, საკისრების უმეტესი დეფექტის შემცირება
- სიჩქარის ვარიაციები: სიჩქარის ცვლილებები დაბინდვის შედეგების საშუალოდ გამოთვლისას
- საჭირო დრო: მონაცემების შეგროვება მრავალი რევოლუციის განმავლობაში უნდა მოხდეს
- რეალურ დროში არა: საჭიროა შემდგომი დამუშავება
შედარება სხვა ტექნიკასთან
სინქრონული საშუალოდ აღება ხაზოვანი საშუალოდ აღების წინააღმდეგ
- სინქრონული: დროის დომენში საშუალო მნიშვნელობები, ბრუნვასთან სინქრონული, აძლიერებს პერიოდულობას
- ხაზოვანი: FFT სპექტრების საშუალო მაჩვენებლებს ითვლის, ამცირებს შემთხვევით ვარიაციას ყველა სიხშირეში
- გამოყენების შემთხვევები: სინქრონული გადაცემათა კოლოფებისთვის; ხაზოვანი ზოგადი სპექტრის დაგლუვებისთვის
სინქრონული საშუალოდ განსაზღვრა კონვერტის ანალიზთან შედარებით
- სინქრონული საშუალოდ გამოთვლა: დროის დომენი, აძლიერებს პერიოდულ ნიმუშებს
- კონვერტის ანალიზი: სიხშირის დომენი, აფიქსირებს განმეორებად ზემოქმედებას
- დამატებითი: შესაძლებელია ორივეს გაერთიანება ყოვლისმომცველი ანალიზისთვის
პრაქტიკული განხორციელება
დაყენება
- დააინსტალირეთ ტაქომეტრი ბრუნვისას ერთხელ მკაფიო იმპულსით
- საშუალო მაჩვენებლების დადგენილი რაოდენობა (ტიპიური 50-200)
- სიგნალის სიგრძის განსაზღვრა (1 ბრუნი, 10 ბრუნი და ა.შ.)
- სიჩქარის სტაბილურობის შემოწმება
მონაცემთა შეგროვება
- ვიბრაციის მონაცემების მიღება საშუალო პერიოდის განმავლობაში
- ინსტრუმენტი ავტომატურად ახდენს სეგმენტირებას და საშუალოდ გამოთვლის პროცესს
- საშუალო ტალღის ფორმის ჩვენება
- ხშირად გამოთვალეთ საშუალოდ გაზომილი სიგნალის FFT (გაძლიერებული სპექტრი)
ინტერპრეტაცია
- პერიოდული ნიმუშების საშუალო ტალღის ფორმის შესწავლა
- მოძებნეთ გადახრები, რომლებიც დეფექტებზე მიუთითებს
- შეადარეთ ცნობილ და დადასტურებულ ხელმოწერებს
- დეფექტის სიმძიმის განსაზღვრა გადახრის ამპლიტუდის მიხედვით
გაფართოებული ვარიაციები
გადაცემათა სინქრონული საშუალოდ აღრიცხვა
- საინტერესო მექანიზმიდან (არა ლილვიდან) ტრიგერი
- აჩვენებს ბადისებრ ნიმუშს ამ კონკრეტული მექანიზმისთვის
- საჭიროებს ენკოდერს ან მრავალპულსურ ტაქომეტრს
მრავალრიგიანი საშუალოდ გამოთვლა
- ერთდროულად რამდენიმე შეკვეთის საშუალოდ მიღება
- ცალკე 1×, 2×, 3× კომპონენტები
- გთავაზობთ შეკვეთის ყოვლისმომცველ შინაარსს
სხვაობის სიგნალი
- საშუალო სიგნალის გამოკლება ნედლი სიგნალიდან
- ნარჩენი აჩვენებს, თუ რა წაიშალა (ასინქრონული კომპონენტები)
- სასარგებლოა საკისრების დეფექტების დასადგენად გადაცემათა ბადის მოხსნის შემდეგ
სინქრონული საშუალოდ განსაზღვრა არის სიგნალის დამუშავების დახვეწილი ტექნიკა, რომელიც მკვეთრად აუმჯობესებს პერიოდული, სიჩქარე-სინქრონული ვიბრაციის ნიმუშების ხილვადობას, ამავდროულად ახშობს ხმაურს და ასინქრონულ კომპონენტებს. სინქრონული საშუალოდ განსაზღვრის დაუფლება საშუალებას იძლევა განხორციელდეს გადაცემათა კოლოფის მოწინავე დიაგნოსტიკა, ხმაურიან გარემოში დეფექტების ადრეული გამოვლენა და რთულ მექანიზმებში კონკრეტული კომპონენტების ხელმოწერების იზოლირება.