Авто-спектрді түсіну
The auto-spectrum — автоспектр деп те жазылады, сонымен қатар біліктіліктеп құдыретті спектр деп немесе жай “спектр” деп аталады — бір сигналдың жиілік аймағындағы ұсынылуы, vibration сол сигналдың энергиясын немесе amplitude жиілік аймағына қалай таралғанын көрсетеді. Ол уақыт жазбасын алып, Жылдам Фурье түрлендіру (FFT) әрбір жиілік компонентінің шамасын көрсету арқылы құрылады. “авто-” префиксі оны cross-spectrumбөлек ұстап тұрады, ол екі түрлі сигналдарға қатыс: авто-спектр — сигналдың өзімен алынған спектры.
Күнделік жұмыста бұл дәл сол нәрсе, оны мамандар “спектр” немесе “FFT” деп айтқанда айтады — әрбір вибрация сапасын анықтағычтастандартты жиілік экраны, оның жоғарылықтары unbalance, підіс ақау жиілігі, gear mesh, және ғалымдар. Осы күндік құралдың техникалық жағынан авто-спектр болатынын тану ең маңызды мультиканалды жұмысқа кірген кезде, өндіктеме крест-спектралары, coherence, және басқа корреляция функциялары пайда болады.
1. Математикалық негіз
Бір нәтижеге екі жол
Авто-спектрге жету үшін математикалық еквивалентті екі тәсіл бар:
- Direct FFT: уақыт сигналын түрлендіріңіз, әрбір күрделі FFT урнасының шамасын (немесе квадраты берілген шамасын) төлеңіз және оны жиілік бойынша сызып салыңыз. Бұл ең жиі, ұстай істелген тәсіл, барлық құралдарда іске асырылады.
- Авто-сәйкестілік арқылы: алдымен сигналдың өзі-өзімен сәйкестік функциясын есептеңіз, сосын оның FFT-асын төлеңіз. Бойынша Винер–Хинчин теоремасы нәтиже тура методпен бәрбір болады — бір ғана есептік жолмен қол жеткен бірдей спектр.
Шамасы квадрат болғанда және жиілік бірлігіне бағалағанда, бірдей шама болып қалады қуат спектралды тығыздығы, бұл кеңтіктік қос-қадамдылық шуы үшін ұнайтын түрі.
Тұрақтылықтың орташаласы
Бір FFT статистикалық түрде шуы болады, сондықтан дәйекті уақыт жазбаларынан есептеген бірнеше авто-спектрлер бірге орташалап, бағалау орнатылады және кездейсоқ жақындарын азайтады. Механизм диагностикасы үшін 4–16 орташалаулар типтік; кеңтіктік ұмтылты шуы 50–100 немесе одан көп болуы мүмкін. Пайда өлшеудің уақытына шығуы арқылы келеді, сондықтан орташалау санауы “көбірек әрқашан жақсы.” орын алмастырмасы емес, ешсімді сауды болып табылады.
2. Қасиеттерін анықтау
Үш сипаттама математикадан тікелей түсінік тиеді және кез келген спектрді оқығанда ойда ұстау арзан:
- Real-valued: авто-спектрде ешқандай ойдан ығалау бөлігі жоқ. Ол тек мөлшерлемесін ұсынады, сондықтан phase түпнұсқа сигналдың қарым-қатынасы мөлшерлеме есептеуінде шығарылады. Бір нүктелі ақау анықтауы үшін бұл ешқандай жоқтық емес; балансталау немесе өткізу-функциялау жұмысы үшін, фаза маңызды болса, бұл нақты шектеу.
- Әрқашан оң: мәндер әрқашан нөлге тең немесе одан өте, өйткені олар энергия немесе қуатты ұсынады, олар теріс болуы мүмкін емес.
- Нақты сигналдар үшін симметриялық: нақты уақыт сигналдың спектрі Nyquist жиілігі туралы симметриялы болады — теріс жиіліктер жай ғана оң біліктерін көрсетеді — сондықтан тек оң жарты көрсетіледі, және ол барлық ақпараттарды құрайды.
3. Механизм диагностикасында авто-спектр
Сарапшының күндік дисплейі
Бұл техниктердің өмір сүретін сюжет. Ол бір уақытта барлық振動 жиілік компонентін көрсетеді, және сарапшының міндеті әрбір чокусын анықтау және оны ақау түріне сәйкестендіру болып табылады — авто-спектрді ақау диагностикасы және бәлсендіктің жүйесіне шалынған жағдайда.
Іздеуге болатын ерекшеліктер
- 1× peak: running-speed 振動, біксел-балансыз және басқа рет-айналу көздерінің әңгімесімен ұтымсыз.
- 2× peak: commonly misalignment or механикалық ыршыл.
- Подшипник жиіліктері: BPFO, BPFI, BSF, and FTF, жиі ауырттап sidebands.
- Gear mesh: тіс қосылысының жиілігі және оның harmonics.
- Electrical: екі есе сызық жиілігі (60 Гц өткөмдігіндегі 120 Гц, 50 Гц өткөмдігіндегі 100 Гц).
- Noise floor: кездейсо дриб негіздесі және аспап шуы көлік орнатқан тәрізді деңгей, қарсы нақты шыңдар көзге түсе тұруы керек.
4. Авто-спектр және Айыр-спектр
Бір арнайы авто-спектр “қандай жиіліктер болмаса?” деп жауап беріп, оның екі арнайы туысқан “екі сигнал қалай байланысты?” деп жауап береді. Айырма айқын ету құны бар:
| Авто-спектр (бір арнайы) | Айыр-спектр (екі арнайы) |
|---|---|
| Бір сигналдың спектрі | екі сигнал арасындағы байланыс |
| Бұл сигналдың жиілік құрамын көрсетеді | екеуінде де ортақ жиілік құрамын көрсетеді |
| Фаза ақпарат жоқ | Фаза байланысын қамтиды |
| Көптеген диагностика үшін жеткілікті | Underpins аудару функциясы және ғана сипаттамалау талдауы |
| Стандартты бір арнайы FFT | екі синхронды арнайы талап етеді |
5. Орташалау режімі және дисплей таңдамалары
Орташалау режімі таңдау
- Сызықты орташалау: егіс спектрлердің қарапайым арифметикалық ортасы болып табылады, бұл кездейсоқ шуды азайтады және нақты спектрге жиынақталады — машиналарды талдау үшін стандарт.
- Экспоненциалды орташалау: ең соңғы жазбалардың орасын бір ағынды мониторингке идеалды түрде жарамдыға ауыстыратын өлшенген ортаны ұсынады, мұнда жағдайлар өзгеріп отырады.
- Пик ұстап қалу (максимум спектр): әрбір жиілік құрамдас ғана ең жоғары мәнін сақтайды, өтпелі құрамдарды қоршап алады — балмасы run-up and coastdown testing.
Осьтерді масштабтау
Амплитуда осьін құрылымына салу мүмкін linear scale (мм/с, м/с²), бұл абсолютті мәндерді оқуды жеңіл етеді, бірақ ірі пиктер құралындағы кіші пиктерді жасыруы мүмкін, немесе логарифмалық дБ шкаласында (20·log[amplitude/reference]), бұл кең dynamic range сондықтан кіші және ірі пиктер бірге көрінеді — ұйымды және зерттеу жұмысы үшін қалау көзі. Жиілік осьі әдетте linear машиналар үшін Гц болып табылады, дегенмен logarithmic өте кең жиілік диапазондарына сәйкес келетін оське октава аралықтарымен тең болады.
6. Сапа және қатарласулар
Спектр оның артында қалған деректер сияқты ғана жақсы болады. А clean spectrum төмен шум ойында анық пиктерін көрсетеді; а noisy spectrum пиктерді жоғарғы фондық қарсы да, ортай дәлдігі арттыруымен және құны жиілік ажырату болуы мүмкін. Екі сатылы сыпатты тексеру басқаларының орнына болатын: жиілік ажыратпасы сақты орналасқан пиктерді ажыратуға жеткіліктірі туралы ынамдандырыңыз, және input overload, бұл сигналды қысып түседі және жалған спектрлік құрамдарды орындайды — егер ол болса, енгізу қоршет қысындысын азайтыңыз және қайта сүндіңіз. The FFT Ажыра-түлік Калькулятор сіз қаралық пиктілерді шешімдеген сызық санын және өндіктігін таңдануға көмектеседі.
Ағындағы құралдар қайда сәйкес келеді
Vibromera сияқты ынамды екі-арнайы құрал- Балансет-1А, авто-спектрі машинаның ынамдылық ерекшелігін анықтау үшін техник күнделікті қарайтын диагностикалық түрі болып табылады және энергия 1× аралығында шоғырланса (дисбалансты және коррекция үмітін көрсетіп field balancing) немесе өндіктік қарай және тістіл жиынтығының жиіліктері бойынша тараланса, бөлінген істері сигналдасқан — барлығы машинаның өзінің құстарында жұмыс жылдамдығында тіркелген.
Авто-спектрі дербес диагностиканың ең негіздеген жиілік талдау құралы болып табылады: техниктер істік анықтау және жағдай бағалау үшін күнделікті сеніп отырған бір арнальды FFT. "Спектрі" техникалық түрде авто-спектрі екені және оның айқын спектрлер және басқа спектрлі функциялармен байланысын түсіну — көп арнальды талдау және мүлік диагностикасын жүргіктік түндеуге негіз салды.
