자동 스펙트럼이란 무엇인가요? 단일 채널 주파수 분석 • 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"은 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 장비입니다. 자동 스펙트럼이란 무엇인가요? 단일 채널 주파수 분석 • 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"은 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 장비입니다.

자동 스펙트럼이란? 단일 채널 주파수 분석

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자동 스펙트럼 이해

정의: 자동 스펙트럼이란 무엇입니까?

자동 스펙트럼 (또한 자동 스펙트럼, 전력 스펙트럼 또는 간단히 스펙트럼이라고도 함)은 단일 주파수 영역의 표현입니다. 진동 진동 에너지의 분포를 보여주는 신호 또는 진폭 주파수의 함수로서. 이는 다음을 취하여 계산됩니다. 고속 푸리에 변환(FFT) 신호의 스펙트럼을 분석하고 각 주파수 성분의 크기를 표시합니다. "자동 스펙트럼"이라는 용어는 교차 스펙트럼(두 개의 서로 다른 신호를 연결하는)과 구별되며, 신호 자체의 스펙트럼임을 강조합니다.

실제로 자동 스펙트럼은 대부분의 사람들이 간단히 "스펙트럼" 또는 "FFT 스펙트럼"이라고 부르는 것입니다. 이는 진동 분석기의 표준 주파수 분석 디스플레이로 피크를 표시합니다. 불균형, 베어링 결함 주파수, 기어 메시 및 기타 진단 구성 요소. 교차 스펙트럼 및 기타 상관 함수가 적용되는 다중 채널 분석 작업 시 이것이 기술적으로 자동 스펙트럼이라는 점을 이해하는 것이 중요합니다.

수학적 기초

계산 방법

직접 FFT

  • 시간 신호의 FFT 계산
  • 각 복소수 FFT 구성요소의 크기를 계산합니다.
  • 디스플레이 크기 대 주파수
  • 가장 일반적이고 간단함

자기상관을 통해

  • 신호의 자기상관 함수 계산
  • 자기상관의 FFT를 취합니다.
  • 결과는 자동 스펙트럼(Wiener-Khinchin 정리)입니다.
  • 수학적으로는 동일하지만 계산적으로는 다른 경로

평균화

  • 순차적 시간 기록에서 계산된 다중 자동 스펙트럼
  • 노이즈를 줄이고 통계적 신뢰도를 향상시키기 위해 평균을 내어 계산했습니다.
  • 일반: 기계 진단의 경우 평균 4-16
  • 무작위 진동에 대한 더 많은 평균(50-100+)

속성 및 특성

실제 가치

  • 자동 스펙트럼은 항상 실수입니다(허수 부분 없음)
  • 크기만 나타냅니다. 단계 정보
  • 크기 계산에서 위상 손실
  • 대부분의 단일 지점 진단에 충분합니다.

항상 긍정적

  • 값은 항상 ≥ 0(크기 제곱 또는 크기)입니다.
  • 음의 스펙트럼 값을 가질 수 없습니다.
  • 에너지 또는 힘을 나타냅니다(본질적으로 긍정적)

대칭(실제 신호의 경우)

  • 나이퀴스트 주파수를 중심으로 대칭되는 실수 신호의 자동 스펙트럼
  • 음의 주파수는 양의 주파수를 반영합니다.
  • 양의 주파수만 표시됨(모든 정보 포함)

기계 진단의 자동 스펙트럼

표준 진단 디스플레이

  • 기술자들이 "스펙트럼" 또는 "FFT"라고 부르는 것“
  • 모든 진동 주파수 구성 요소를 표시합니다.
  • 단층 유형과 일치하는 피크 식별
  • 결함 진단을 위한 기본 도구

일반적인 특징

  • 1× 피크: 불균형 또는 기타 1× 소스
  • 2× 피크: 정렬 불량 또는 느슨함
  • 베어링 주파수: BPFO, BPFI, BSF, FTF
  • 기어 메시: 치아 결합 빈도
  • 전기 같은: 2× 라인 주파수(120/100Hz)
  • 노이즈 플로어: 무작위 진동 및 소음으로 인한 배경 수준

자동 스펙트럼 대 교차 스펙트럼

자동 스펙트럼(단일 채널)

  • 한 신호의 스펙트럼
  • 주파수 내용을 보여줍니다
  • 위상 정보 없음
  • 대부분의 진단에 충분함
  • 표준 단일 채널 FFT

크로스 스펙트럼(2채널)

  • 두 신호 간의 관계
  • 공통 주파수 콘텐츠를 보여줍니다
  • 위상 관계 포함
  • 전달 함수 분석, 코히어런스에 사용
  • 두 개의 동기화된 채널이 필요합니다.

자동 스펙트럼 평균화

선형 평균화

  • 다중 자동 스펙트럼의 산술 평균
  • 무작위 노이즈 변화를 줄입니다
  • 실제 스펙트럼 추정치를 개선합니다.
  • 기계 분석 표준

지수 평균화

  • 최근 스펙트럼에 더 많은 가중치를 부여하는 가중 평균
  • 변화하는 조건을 추적하는 데 유용합니다.
  • 실시간 모니터링 애플리케이션

피크 홀드(최대 스펙트럼)

  • 각 주파수 빈은 최대값을 보유합니다.
  • 과도 성분을 포착합니다
  • 시작/종료 분석에 유용합니다.

표시 형식

선형 스케일

  • Y축 선형(mm/s, m/s² 등)
  • 읽기 쉬운 절대값
  • 큰 피크가 있는 경우 작은 피크는 보이지 않을 수 있습니다.
  • 일상적인 분석에 공통적임

대수적 스케일(dB)

  • Y축(데시벨)(20 log(진폭/기준))
  • 넓은 동적 범위가 보입니다
  • 크고 작은 봉우리가 모두 보입니다.
  • 연구 및 상세 분석에 공통적임

주파수 축

  • 선의: 동일한 Hz 간격, 기계의 표준
  • 대수적: 동일한 옥타브 간격, 넓은 주파수 범위에 유용

품질 지표

스펙트럼 품질

  • 클린 스펙트럼: 선명한 피크, 낮은 소음 바닥
  • 노이즈 스펙트럼: 배경이 높고 피크가 불분명함
  • 평균화: 노이즈를 줄여 품질을 향상시킵니다.
  • 해상도: 가까운 피크를 분리하는 데 적합합니다.

과부하 표시기

  • 수집 중 신호 과부하를 확인하세요
  • 과부하로 인해 잘못된 스펙트럼 구성 요소가 생성됩니다.
  • 과부하가 발생하면 입력 게인을 조정하세요

자동 스펙트럼은 진동 진단의 기본 주파수 분석 도구로, 기술자들이 고장 식별 및 상태 평가에 매일 사용하는 단일 채널 FFT를 나타냅니다. "스펙트럼"이 기술적으로 자동 스펙트럼이라는 사실과 교차 스펙트럼 및 기타 스펙트럼 분석 기술과의 관계를 이해하면 고급 다채널 분석 및 종합적인 기계 진단의 기반을 마련할 수 있습니다.

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