ვეივლეტ ანალიზის გაგება

1. განმარტება: რა არის ვეივლეტ ანალიზი?

ვეივლეტების ანალიზი არის სიგნალის დამუშავების მოწინავე ტექნიკა, რომელიც გამოიყენება ანალიზისთვის ვიბრაცია სიგნალები, სადაც სიხშირის შინაარსი დროთა განმავლობაში იცვლება. ტრადიციულისგან განსხვავებით სწრაფი ფურიეს გარდაქმნა (FFT), რომელიც ყველაზე მეტად შეეფერება სტაციონარული სიგნალებს (სიგნალები მუდმივი სიხშირის შემცველობით), ვეივლეტ ანალიზს შეუძლია ეფექტურად დააფიქსიროს და წარმოადგინოს გარდამავალი მოვლენები, შოკები და სხვა არასტაციონარული ქცევები.

ის მუშაობს სიგნალის დაშლით საბაზისო ფუნქციების ერთობლიობად, რომელსაც „ტალღები“ ეწოდება. თითოეული ტალღეტი არის მოკლე, რხევითი ტალღის მსგავსი პაკეტი, რომელიც ლოკალიზებულია როგორც დროში, ასევე სიხშირეში. სწორედ ეს ორმაგი ლოკალიზაცია ანიჭებს ტალღების ანალიზს მის ძალას.

2. ვეივლეტ ანალიზი FFT-ის წინააღმდეგ

ვეივლეტ ანალიზის მნიშვნელობის გასაგებად, მნიშვნელოვანია გავიგოთ FFT-ის შეზღუდვები:

• FFT (სწრაფი ფურიეს გარდაქმნა): FFT გეუბნებათ, *რა* სიხშირეებია წარმოდგენილი სიგნალში, მაგრამ არ გაძლევთ ინფორმაციას *როდის* ისინი წარმოიშვა. ის ერთდროულად აანალიზებს მთელ სიგნალს, რაც უზრუნველყოფს შესანიშნავ სიხშირულ გარჩევადობას, მაგრამ ნულოვანი დროის გარჩევადობას.
• ვეივლეტების ანალიზი: ვეივლეტ ანალიზი გეუბნებათ *რა* სიხშირეებია წარმოდგენილი და *როდის*. ის იძლევა სიგნალის „დრო-სიხშირის“ რუკას, რომელიც აჩვენებს, თუ როგორ ვითარდება სპექტრული შინაარსი დროთა განმავლობაში.

წარმოიდგინეთ სიგნალი, რომელიც შეიცავს გაბზარული კბილანიდან გამოწვეულ მოკლევადიან „დაწკაპუნების“ მოვლენას. FFT-მა შეიძლება აჩვენოს ფართოზოლოვანი ენერგიის უმნიშვნელო ზრდა, მაგრამ დაწკაპუნება საშუალოდ გამოითვლება მთელ სიგნალზე. თუმცა, ვეივლეტ ანალიზი წარმოქმნის დიაგრამას, რომელიც ნათლად აჩვენებს მაღალი სიხშირის ენერგიის აფეთქებას დაწკაპუნების ზუსტი დროის მომენტში.

3. სკალოგრამა: დრო-სიხშირის რუკა

ვეივლეტ ანალიზის ყველაზე გავრცელებული შედეგია სკალოგრამა (ან მსგავსი დრო-სიხშირის დიაგრამა). ეს არის 2D ფერადი რუკა, სადაც:

• X-ღერძი დროს წარმოადგენს.
• Y-ღერძი წარმოადგენს სიხშირეს (ან მასშტაბს).
• ფერი წარმოადგენს ვიბრაციის ამპლიტუდას ან ენერგიას კონკრეტულ დროსა და სიხშირეზე.

ეს ვიზუალიზაცია აადვილებს გარდამავალი მოვლენების აღმოჩენას, რომლებიც დამალული იქნებოდა სტანდარტულ FFT სპექტრში. მაგალითად, სკალოგრამაზე „ცხელი“ ფერის ვერტიკალური ხაზი მიუთითებს ფართოზოლოვან მოვლენაზე (მაგალითად, შეჯახებაზე), რომელიც მოხდა დროის კონკრეტულ მომენტში.

4. ვიბრაციის დიაგნოსტიკაში გამოყენება

ვეივლეტ ანალიზი, როგორც წესი, რუტინულად არ გამოიყენება. ვიბრაციის მონიტორინგი მაგრამ არის ძლიერი ინსტრუმენტი კონკრეტულ სიტუაციებში მოწინავე დიაგნოსტიკისთვის:

• გადაცემათა კოლოფის ანალიზი: ის განსაკუთრებით კარგია ლოკალიზებული დეფექტების, მაგალითად, ერთი გატეხილი ან დაბზარული კბილის, აღმოსაჩენად, რაც ყოველ ბრუნზე განსხვავებულ ეფექტს ქმნის.
• საკისრის დეფექტი ანალიზი: მისი გამოყენება შესაძლებელია მოძრავი ელემენტის ნამსხვრევზე გავლის შედეგად გამოწვეული ინდივიდუალური დარტყმების აღმოსაჩენად, განსაკუთრებით ძალიან დაბალი სიჩქარის მქონე დანადგარებში, სადაც ტრადიციული კონვერტის ანალიზი შეიძლება რთული იყოს.
• გარდამავალი მოვლენა ანალიზი: ის იდეალურია მანქანის ჩართვის, გამორთვის ან სხვა პროცესების სიგნალების ანალიზისთვის, სადაც სიჩქარე და ვიბრაციის მახასიათებლები მუდმივად იცვლება.
• სტრუქტურული ანალიზი: მისი გამოყენება შესაძლებელია სტრუქტურის დარტყმაზე რეაქციის გასაანალიზებლად (დარტყმის ტესტი), რათა გავიგოთ მისი დემპფერაცია და ბუნებრივი სიხშირეები.

მიუხედავად იმისა, რომ გამოთვლებით უფრო ინტენსიურია, ვიდრე FFT, თანამედროვე კომპიუტერული პროგრამული უზრუნველყოფა ვეივლეტ ანალიზს ხელმისაწვდომ და ღირებულ ინსტრუმენტად აქცევს მოწინავე ვიბრაციის ანალიტიკოსებისთვის, რომლებიც რთულ, არასტაციონარულ სიგნალებთან მუშაობენ.

← დაბრუნება მთავარ ინდექსზე