Įpjovos filtrų supratimas
Apibrėžimas: Kas yra įpjovos filtras?
Įpjovos filtras (dar vadinamas juostos blokavimo filtru, juostos atmetimo filtru arba dažnio gaudykle) yra dažnį selektyvus signalo apdorojimo elementas, kuris stipriai slopina vibracija siauros dažnių juostos komponentus, o visus dažnius už tos juostos ribų praleidžia iš esmės nepakeistus. Įpjovos filtras yra juostinio filtro priešingybė: užuot praleidęs vieną juostą ir blokavęs viską kitą, jis blokuoja konkrečią juostą ir praleidžia viską kitą.
Įpjovos filtrai naudojami vibracijos analizė pašalinti dominuojančius trukdžius (60 Hz elektrinį triukšmą), eliminuoti pernelyg didelius vibracijos komponentus (labai didelis 1× disbalansas, maskuojantis kitus signalus) arba slopinti rezonansus, kurie užgožia diagnostinę informaciją. Jie leidžia “matyti aplink” dominuojančius dažnius, kad būtų atskleisti silpnesni, bet diagnostiškai svarbūs komponentai.
Filtro charakteristikos
Centrinis (įpjovos) dažnis
- Maksimalaus slopinimo dažnis
- Dažnis yra “iškirptas”
- Suderintas su konkrečiais trukdžiais arba nepageidaujamu dažniu
- Slopinimas paprastai 40–60 dB centre
Įpjovos pralaidumas
- Siauras įpjovimas: Atmeta labai selektyvų dažnių diapazoną (aukšta Q)
- Platus įpjovimas: Atmeta platesnę dažnių juostą (žema Q)
- Q koeficientas: Centrinis dažnis / pralaidumas
- Tipinis: Q = 10–50 vibracijos taikymams
Silpninimo gylis
- Kiek sumažėja įpjovos dažnis
- Įprastai 40–60 dB (100–1000 kartų sumažinimas)
- Aukštesnės eilės filtrai suteikia gilesnius griovelius
- Gretimi dažniai minimaliai paveikti
Dažnos paraiškos
1. Elektros trukdžių šalinimas
Elektros linijų triukšmo pašalinimas:
- 60 Hz dažnio įpjova: Pašalina 60 Hz elektros impulsus Šiaurės Amerikoje
- 50 Hz dažnio įpjova: Pašalina 50 Hz trikdžius Europoje / Azijoje
- Harmonikos: Papildomi grioveliai esant 120/180/240 Hz arba 100/150/200 Hz dažniui
- Privalumas: Švaresnis spektras, atskleidžiantis mechaninę vibraciją
- Atsargiai: Nenaudokite, jei 2 × linijos dažnis (120/100 Hz) turi diagnostinę vertę.
2. Dominuojančio komponento slopinimas
- Didelis disbalansas: Įpjova 1×, kad pamatytumėte kitus komponentus
- Didelės pavaros tinklelis: Pašalinkite dominuojantį krumpliaračių sujungimą, kad atskleistumėte guolių dažnius
- Stiprus rezonansas: Slopinkite struktūrinį rezonansą, kad pamatytumėte sužadinimą
- Paskirtis: Rodyti užmaskuotą diagnostinę informaciją
3. Jutiklio rezonanso eliminavimas
- Pašalinkite jutiklio tvirtinimo rezonanso artefaktus
- Įpjova ties tvirtinimo rezonansiniu dažniu (priklauso nuo tvirtinimo būdo)
- Užtikrina, kad matavimai atitiktų įrenginį, o ne jutiklį
4. Venkite pseudonizuojančių artefaktų
- Prieš mažinant diskretizavimą, išryškinkite konkrečius aukštus dažnius
- Apsaugo nuo žinomų stiprių komponentų pseudonimo
- Papildo žemųjų dažnių filtrą su antialiasing funkcija
Dizaino aspektai
Įpjovos pločio pasirinkimas
Siauras griovelis (aukštas Q)
- Privalumas: Chirurginis vieno dažnio pašalinimas, minimalus poveikis gretimiems
- Trūkumas: Dažnis turi būti tiksliai žinomas ir stabilus
- Pavyzdys: 60,0 Hz ± 0,5 Hz įpjova elektros trukdžiams
Platus griovelis (žemas Q)
- Privalumas: Fiksuoja dažnio pokyčius, mažiau kritinio derinimo
- Trūkumas: Gali paveikti dažnius, kuriuos norite išlaikyti
- Pavyzdys: 1 × ± 5 Hz, kad būtų pašalintas disbalansas, kuris kinta priklausomai nuo greičio svyravimų
Gylio ir pločio kompromisas
- Gilesniems grioveliams (> 60 dB) dažnai reikia platesnio pralaidumo.
- Labai siauri grioveliai gali nepasiekti gilaus slopinimo
- Optimizuokite pagal programos reikalavimus
Privalumai ir apribojimai
Privalumai
- Pašalina dominuojančius trukdančius dažnius
- Atskleidžia užmaskuotus diagnostinius komponentus
- Pagerina dinaminio diapazono naudojimą
- Leidžia sutelkti dėmesį į silpnesnius, bet svarbius signalus
Apribojimai ir įspėjimai
- Pašalina informaciją: Įpjauto dažnio turinys prarastas visam laikui
- Gali paslėpti problemas: Jei įpjovos dažnis turi diagnostinę vertę, problema nepastebėta.
- Fazės iškraipymas: Įpjovos filtrai gali reikšmingai paveikti fazės artumo įpjovos dažnį
- Skambėjimas: Aštrūs įpjovimai gali sukurti laiko srities artefaktus
- Naudokite atsargiai: Turėtų papildyti, o ne pakeisti nefiltruotą analizę
Geriausia praktika
Kada naudoti įpjovos filtrus
- Žinomi trukdžiai (elektrinis triukšmas), trukdantys matavimams
- Dominuojantis komponentas (didelis disbalansas), neleidžiantis panaudoti dinaminio diapazono
- Po nefiltruotos analizės patvirtinama, kad įpjovos dažnis nėra diagnostinis
- Silpniems signalams atskleisti išsamiam tyrimui
Kada NEnaudoti
- Įprastiniai atrankinės patikros matavimai (bendrai diagnostikai naudokite nefiltruotus)
- Kai įpjovos dažnis turi diagnostinę vertę
- Nesuprantant viso nefiltruoto spektro
- Kaip pakaitalas faktinio trukdžių šaltinio nustatymui
Dokumentacija
- Visada dokumentuokite, kada naudojamas įpjovos filtras
- Įrašykite įpjovos dažnį ir pralaidumą
- Išsaugoti nefiltruotus duomenis nuorodai
- Atkreipkite dėmesį į filtravimo pagal įpjovą priežastį
Įgyvendinimas
Aparatinės įrangos įpjovų filtrai
- Fiksuotas dažnis (paprastai 50 arba 60 Hz)
- Įjungiamas/išjungiamas pagal poreikį
- Analoginė grandinė instrumente
- Realaus laiko veikimas
Programinės įrangos įpjovų filtrai
- Taikoma skaitmenintiems duomenims
- Reguliuojamas centrinis dažnis ir pralaidumas
- Galima išbandyti skirtingus įpjovos parametrus
- Neardomasis (išsaugomi originalūs duomenys)
Įpjovos filtrai yra specializuoti signalų apdorojimo įrankiai, kurie selektyviai pašalina siauras dažnių juostas iš vibracijos signalų. Nors įpjovos filtrai yra galingi trukdžių pašalinimui ir užmaskuotų komponentų aptikimui, juos reikia naudoti protingai, visapusiškai suprantant, kokia informacija atmetama, ir užtikrinant, kad įpjovos dažniuose nebūtų svarbaus diagnostinio turinio.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 