Kas yra dinaminis diapazonas? Matavimo diapazonas • Nešiojamas balansavimo įrenginys, vibracijos analizatorius "Balanset", skirtas dinaminiam trupintuvų, ventiliatorių, mulčintuvų, kombainų sraigtų, velenų, centrifugų, turbinų ir daugelio kitų rotorių balansavimui. Kas yra dinaminis diapazonas? Matavimo diapazonas • Nešiojamas balansavimo įrenginys, vibracijos analizatorius "Balanset", skirtas dinaminiam trupintuvų, ventiliatorių, mulčintuvų, kombainų sraigtų, velenų, centrifugų, turbinų ir daugelio kitų rotorių balansavimui.

Kas yra dinaminis diapazonas? Matavimo diapazonas

Paskelbė admin svetainėje

Dinaminio diapazono supratimas

Apibrėžimas: Kas yra dinaminis diapazonas?

Dinaminis diapazonas yra santykis tarp didžiausių ir mažiausių signalų, kuriuos matavimo sistema gali tiksliai apdoroti, paprastai išreiškiamas decibelais (dB). vibracija Matavimo sistemose dinaminis diapazonas apibrėžia atstumą nuo triukšmo minimumo (mažiausias aptinkamas signalas) iki soties taško (maksimalus signalas prieš iškraipymą). Platus dinaminis diapazonas leidžia matuoti tiek labai mažas vibracijas (ankstyvuosius guolių defektus), tiek labai dideles vibracijas (didelį disbalansą) naudojant tą pačią prietaiso konfigūraciją.

Dinaminis diapazonas yra labai svarbus, nes realių mašinų vibracijos apima komponentus, apimančius platų amplitudės diapazoną – nuo mikrogranų guolių defektų smūgių iki daugelio gravitacinių disbalanso jėgų. Tinkamas dinaminis diapazonas užtikrina, kad visa diagnostinė informacija būtų užfiksuota neišnykstant triukšme ir neperkraunant matavimo sistemos.

Matematinė išraiška

Formulė

  • Dinaminis diapazonas (dB) = 20 × log₁₀ (maksimalus signalas / minimalus signalas)
  • Pavyzdys: Maks. 10 V, Min. 1 mV → DR = 20 × log(10/0,001) = 80 dB
  • Decibelų skalė kompaktiškai pritaikoma dideliems santykiams

Linijinis santykis

  • Dinaminį diapazoną taip pat galima išreikšti kaip paprastą santykį
  • 80 dB = 10 000:1 santykis
  • 100 dB = 100 000:1 santykis
  • 120 dB = 1 000 000:1 santykis

Dinaminį diapazoną veikiantys komponentai

Viršutinė riba: sodrumas

  • Jutiklio sodrumas: Maksimali vibracija prieš jutiklio išvesties fiksatorius
  • Analoginio/skaitmeninio keitiklio sodrumas: Maksimali įtampa prieš skaitmenintuvo spaustukus (±5 V, ±10 V tipiškai)
  • Stiprintuvo sodrumas: Signalo apdorojimo etapai gali būti nukirpti
  • Poveikis: Signalas pasiekia maksimumą, bangos forma iškraipyta, spektre matomos klaidingos harmonikos

Apatinė riba: triukšmo lygis

  • Jutiklio triukšmas: Jutiklių elektronikoje esantis elektrinis triukšmas
  • Kabelio triukšmas: Elektros trukdžiai kabeliuose
  • Instrumento triukšmas: Elektronikos triukšmas analizatoriuje
  • Kvantavimo triukšmas: Iš analoginio/skaitmeninio keitiklio skiriamosios gebos
  • Poveikis: Signalai žemiau triukšmo lygio neatskiriami nuo triukšmo

Tipiniai dinaminiai diapazonai

Jutikliai

  • IEPE akselerometrai: 80–100 dB tipinis
  • Įkrovimo režimo akselerometrai: 100–120 dB
  • Greičio keitikliai: 60–80 dB
  • Artumo zondai: 60–80 dB

Analizatoriai ir duomenų rinkimas

  • 16 bitų analoginis/skaitmeninis: ~96 dB teoriškai, 80–90 dB praktiškai
  • 24 bitų analoginis/skaitmeninis: ~144 dB teoriškai, 110–120 dB praktiškai
  • Šiuolaikiniai analizatoriai: 90–110 dB tipinis sistemos dinaminis diapazonas

Svarba vibracijos analizėje

Vienalaikiai maži ir dideli signalai

  • Spektras gali turėti didelę 1× smailę (disbalansą) ir mažas guolių gedimų smailes
  • Santykis gali būti 1000:1 arba didesnis (60 dB)
  • Tinkamas dinaminis diapazonas užtikrina, kad abu vaizdai būtų matomi.
  • Nepakankamas diapazonas: maži pikai prarandami dėl triukšmo arba dideli pikai persotina vaizdą

Vokų analizė

  • Reikalingas mažos energijos guolių smūgių aptikimas esant didelės energijos žemo dažnio vibracijai
  • Platus dinaminis diapazonas, būtinas ankstyvam guolių defektų aptikimui
  • Juostinio pralaidumo filtravimas padeda, bet dinaminis diapazonas vis tiek svarbus

Spektro analizė

  • Norite matyti ir dominuojančius, ir mažus diagnostinius pikus
  • Logaritminė amplitudės skalė padeda vizualizuoti platų diapazoną
  • Dinaminis diapazonas nustato spektre matomą aprėptį

Dinaminio diapazono optimizavimas

Stiprinimo nustatymai

  • Sureguliuokite įvesties stiprinimą, kad naudotumėte visą analoginį/skaitmeninį diapazoną
  • Per mažas stiprinimas: prasta skiriamoji geba (triukšmo riba)
  • Per didelis stiprinimas: iškirpimas (soties riba)
  • Optimalus: signalo pikai ties 70–80% visos skalės

Jutiklio pasirinkimas

  • Pasirinkite jautrumas atitinkanti numatomą vibraciją
  • Didelis jautrumas, užtikrinantis mažą vibraciją
  • Mažas jautrumas esant didelei vibracijai
  • Kompromisai, jei vibracijos diapazonas yra labai platus

Filtravimas

  • Aukšto dažnio filtras pašalina dominuojantį žemo dažnio komponentą
  • Leidžia naudoti didesnį likusio signalo stiprinimą
  • Efektyviai padidina dinaminį diapazoną aukšto dažnio analizei
  • Strategija, naudojama apvalkalo analizėje

Praktiniai klausimai

Sotumas (kirpimas)

  • Simptomas: Plokščia viršūnė bangos forma, klaidingos harmonikos spektre
  • Priežastis: Signalas viršija sistemos diapazoną
  • Sprendimas: Sumažinkite stiprinimą, naudokite mažesnio jautrumo jutiklį, filtruokite didelius komponentus
  • Prevencija: Patikrinkite, ar instrumente yra iškirpimo indikatoriai

Triukšmo ribojimas

  • Simptomas: Negali aptikti mažų vibracijos pokyčių, triukšminga spektras
  • Priežastis: Signalas per arti triukšmo lygio
  • Sprendimas: Padidinkite stiprinimą, naudokite didesnio jautrumo jutiklį, geresnį kabelį / įžeminimą

Ekranas ir mastelio keitimas

Linijinė skalė

  • Ribotas efektyvus rodymo diapazonas (~40–50 dB)
  • Mažos viršūnės nematomos, jei yra didelių viršūnių
  • Tinka riboto dinaminio diapazono situacijoms

Logaritminė skalė (dB)

  • Gali rodyti visą dinaminį diapazoną viename grafike
  • Matomos ir mažos, ir didelės viršūnės
  • Standartas analizei, kuriai reikalingas platus dinaminis diapazonas
  • Būtina išsamiai diagnostikai

Dinaminis diapazonas yra pagrindinė specifikacija, apibrėžianti matavimo sistemos gebėjimą apdoroti signalus, apimančius platų amplitudės diapazoną. Dinaminio diapazono supratimas, jo optimizavimas tinkamai nustatant stiprinimo nustatymus ir parenkant jutiklį bei jo apribojimų pripažinimas leidžia užfiksuoti visą diagnostinę informaciją – nuo smulkių ankstyvųjų gedimų signalų iki dominuojančios mechaninės vibracijos – atliekant išsamius ir patikimus vibracijos matavimus.

← Atgal į pagrindinį rodyklę

Kategorijos:
WhatsApp