추적 필터 이해
정의: 추적 필터란 무엇인가요?
추적 필터 (주문 추적 필터 또는 동기 필터라고도 함)는 협대역 통과 필터입니다. 진동 분석 기계 회전 속도의 배수(차수)에 따라 중심 주파수를 자동으로 조정하는 계측기입니다. 예를 들어, "1배 추적 필터"는 작동 속도 주파수를 지속적으로 추적하여 다른 모든 주파수를 걸러내고 기본 1배 성분만 통과시킵니다. 마찬가지로, 2배 및 3배 추적 필터는 작동 속도의 두 배와 세 배를 추적합니다.
추적 필터는 가변 속도 장비, 시동/해상 과도 현상 분석 및 특정 주문 구성 요소를 분리하는 데 필수적인 도구입니다. 주문 분석. 측정이 가능합니다. 진폭 및 단계 기계 속도가 변하더라도 동기식 구성요소의 경우.
추적 필터 작동 방식
기본 원칙
- 속도 참조: 유속계 또는 키페이저 회전당 한 번의 펄스를 제공합니다
- 빈도 계산: 계기는 회전 속도계로부터 순간 회전 주파수를 계산합니다.
- 순서 곱셈: 회전 주파수를 순서 번호(1, 2, 3 등)로 곱합니다.
- 필터 센터링: 계산된 주파수를 중심으로 한 협대역 통과 필터
- 지속적인 조정: 속도가 변함에 따라 필터 주파수 트랙이 지속적으로 변경됩니다.
- 출력: 선택된 주문 구성 요소만 포함하는 필터링된 신호
필터 특성
- 대역폭: 일반적으로 중심 주파수의 ±2-10%
- 좁음: 근처 주파수를 효과적으로 차단합니다.
- 추적율: 빠르게 변화하는 속도를 따라갈 수 있습니다
- 여러 필터: 최신 계측기는 동시에 여러 주문 추적을 제공합니다.
응용 프로그램
1. 시동 및 코스트다운 분석
추적 필터의 주요 응용 분야:
- 과도 현상 동안의 속도 대비 진폭 및 위상을 추적합니다.
- 생성하다 보드 플롯 (진폭 및 위상 대 속도)
- 식별하다 임계 속도 진폭 피크에서
- 측정하다 제동 공명 피크 폭으로부터
- 여러 모드를 식별하기 위해 2×, 3×를 동시에 추적합니다.
2. 가변 속도 장비 분석
- 속도 변화에도 불구하고 주문 기반 측정 유지
- 지속적으로 변하는 속도를 가진 VFD 구동 모터
- 다양한 풍속을 가진 풍력 터빈
- 부하에 따라 속도 변화가 있는 공정 장비
- 속도 변동에 관계없이 일관된 추세를 가능하게 합니다.
3. 균형 맞추기
- 트랙 1× 구성 요소 중 밸런싱 절차
- 더 깨끗한 측정을 위해 1×가 아닌 구성 요소를 필터링합니다.
- 1× 주파수에서만 위상 측정
- 다른 진동원을 차단하여 정확도를 향상시킵니다.
4. 주문별 분석
- 자세한 연구를 위해 특정 주문을 분리합니다.
- 예: 정렬 불량 진행을 모니터링하기 위한 2배 추적
- 팬/펌프의 블레이드 통과 순서 추적
- 중복되는 주파수 구성 요소를 분리합니다.
추적 필터의 장점
속도 독립
- 속도 변화에 관계없이 의미 있는 측정
- 동일한 기준(순서)에서 다른 속도의 데이터를 비교합니다.
- 일정한 속도가 없는 장비에 필수
구성 요소 격리
- 다른 모든 주파수에서 특정 순서를 분리합니다.
- 풀 스펙트럼 FFT보다 더 깨끗한 신호
- 주문 구성 요소에 대한 더 나은 신호 대 잡음비
- 정확한 진폭 및 위상 측정이 가능합니다.
과도 분석
- 속도 변화를 통해 구성 요소를 추적합니다.
- 가속/감속 중 연속 측정
- 정상 상태 조건이 필요하지 않습니다
- 속도에 따른 동작을 보여줍니다.
제한 사항 및 고려 사항
타코미터가 필요합니다
- 정확한 속도 참조가 필수입니다
- 타코미터 신호 품질은 필터 성능에 영향을 미칩니다.
- 속도 참조가 없는 장비에는 사용할 수 없습니다.
- 회전당 1회 펄스는 안정적이어야 합니다.
동기식 구성 요소만 추적합니다.
- 비동기 결함이 포착되지 않음(대부분의 베어링 결함)
- 추적되지 않는 전기 주파수
- 무작위 진동이 필터링됨
- 완전한 진단을 위해서는 보완 분석을 사용해야 합니다.
필터 대역폭 트레이드오프
- 필터 좁히기: 인접 주파수의 거부가 더 좋지만 속도 변화에 대한 응답이 느립니다.
- 와이드 필터: 추적 속도가 더 빠르지만 근처 구성 요소가 포함될 수 있습니다.
- 최적: 일반적으로 대부분의 애플리케이션에 대해 5-10% 대역폭
추적 필터 대 FFT
| 특징 | FFT 분석 | 추적 필터 |
|---|---|---|
| 속도 요구 사항 | 모든 속도에서 작동합니다 | 타코미터가 필요합니다 |
| 속도 변화 | 꾸준한 속도가 필요합니다 | 다양한 속도를 처리합니다 |
| 정보 | 전 스펙트럼, 모든 주파수 | 단일 주문만 가능 |
| 비동기 오류 | 모든 결함을 감지합니다 | 비동기가 누락되었습니다 |
| 과도 분석 | 어려운 | 훌륭한 |
| 가장 적합한 | 일반 진단, 정상 상태 | 임계 속도 분석, 가변 속도 |
현대적 구현
디지털 추적 필터
- 최신 분석기의 소프트웨어 기반 필터
- 여러 개의 동시 주문(1×, 2×, 3× 동시)
- 조정 가능한 대역폭
- 과도 현상 중 실시간 표시
주문 분석 통합
- 포괄적인 주문 분석의 기초가 되는 추적 필터
- 전체 주문 스펙트럼 추출(모든 주문이 동시에)
- 순서와 속도를 보여주는 색상 지도
- 주문 추적 데이터에서 자동화된 중요 속도 감지
추적 필터는 진동 분석, 특히 회전자 동역학 및 가변속 장비 분석에 특화되어 있지만 강력한 도구입니다. 속도 변화에도 불구하고 특정 차수에 집중함으로써, 추적 필터는 표준 FFT 기법으로는 불가능한 과도 현상 분석 및 속도 독립적인 부품 모니터링을 가능하게 하여, 임계 속도 식별 및 고급 기계 진단에 필수적입니다.
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