Įpjovos filtrų supratimas
A įpjovos filtras — dar vadinamas juostos stabdymo filtru, juostos atmetimo filtru arba dažnio spąstais — yra dažnio selektyvus signalų apdorojimo elementas, kuris smarkiai silpnina vibracija komponentus siauroje dažnių juostoje, tuo tarpu viską, kas yra už tos juostos ribų, praleidžia beveik nepakitę. Tai yra visiškai priešinga juostinio pralaidumo filtras: vietoj to, kad praleistų vieną dažnių juostą ir blokuotų likusias, ji blokuoja vieną dažnių juostą ir praleidžia likusias. Naudojant signalo filtravimas, o pjūklas yra chirurginis instrumentas.
Svetainėje vibracijos analizė, juostiniai filtrai pašalina dominuojančius trukdžius, pavyzdžiui, 50/60 Hz elektros triukšmą, ir slopina dominuojančią vibracijos sudedamąją dalį (labai didelę 1× disbalansas (kuri užgožia viską kitą) arba sumažinti rezonansą, kuris užgožia diagnostines detales. Iš esmės jos leidžia analitikui „pamatyti aplink“ dominuojantį dažnį, kad būtų atskleistos silpnesnės, bet diagnostiniu požiūriu svarbios sudedamosios dalys, pasislėpusios po juo spektras.
1. Filtro charakteristikos
Centrinis (įpjovos) dažnis
- Maksimalaus slopinimo dažnis – tas, kuris yra „išpjautas“.
- Suderintas su konkrečiais trukdžiais arba nepageidaujamu dažniu
- Viduryje silpnėjimas paprastai siekia 40–60 dB.
Įpjovos pralaidumas
- Siauras įpjova: atmeta labai siaurą dažnių diapazoną (didelis Q koeficientas).
- Wide notch: atmeta platesnį dažnių juostos diapazoną (mažas Q koeficientas).
- Q koeficientas: pagrindinis dažnis, padalytas iš dažnių juostos pločio.
- Tipinis: Q = 10–50, kai naudojama vibracijai.
Silpninimo gylis
- Kiek sumažinamas iškirpimo dažnis.
- Paprastai 40–60 dB, o tai prilygsta 100–1000 kartų mažesniam lygiui.
- Aukštesnės eilės filtrai sukuria gilesnes iškirptes.
- Jei konstrukcija yra gerai suprojektuota, poveikis gretimiems dažniams yra minimalus.
2. Dažniausiai naudojamos programos
Elektrinių trukdžių pašalinimas
Elektros linijų triukšmo pašalinimas yra klasikinis šio įrenginio panaudojimo atvejis:
- 60 Hz įpjova: pašalina 60 Hz elektros trukdžius Šiaurės Amerikoje.
- 50 Hz įpjova: pašalina 50 Hz trukdžius Europoje ir Azijoje.
- Harmonikos: Papildomi grioveliai esant 120/180/240 Hz arba 100/150/200 Hz dažniui
- Privalumas: grynesnis spektras, atskleidžiantis pagrindinius mechaninius virpesius.
- Atsargiai: Nenaudokite jo, jei dvigubas tinklo dažnis (120 arba 100 Hz) turi diagnostinę reikšmę – šis dažnių diapazonas yra pagrindinis rodiklis elektros gedimai in motors.
Dominuojančio komponento slopinimas
- Didelis disbalansas: išpjaustykite didelę 1× angą, kad būtų matomi kiti komponentai.
- Aukšta krumpliaračio trintis: pašalinti dominuojantį krumpliaračių susikabinimo dažnis to reveal guolių dažniai.
- Stiprus atgarsis: panaikinti struktūrinį rezonansas kad pamatytumėte, kas už to slypi.
- Paskirtis: atskleisti užmaskuotą diagnostinę informaciją.
Jutiklio rezonanso pašalinimas
- Pašalinti artefaktus iš jutiklio montavimo rezonansas.
- Nustatykite iškirptę pagal tvirtinimo rezonansinį dažnį, kuris priklauso nuo tvirtinimo būdo.
- Užtikrina, kad matavimo rezultatas atspindėtų mašinos, o ne jutiklio veikimą.
Kaip išvengti aliasingo artefaktų
- Prieš mažinant skiriamąją gebą, pašalinkite tam tikrą aukšto dažnio signalą.
- Prevents Aliasingas žinomo stipraus komponento.
- Papildo išlyginimą žemųjų dažnių filtras užduot jį keičiant.
3. Projektavimo aspektai
Siauras griovelis (aukštas Q)
- Privalumas: vieno dažnio chirurginis pašalinimas, darantis minimalų poveikį kaimynams.
- Trūkumas: tikslinis dažnis turi būti tiksliai žinomas ir stabilus.
- Pavyzdys: 60,0 Hz ± 0,5 Hz dažnio juosta, skirta elektros trukdžiams pašalinti.
Platus griovelis (žemas Q)
- Privalumas: užfiksuoja dažnio svyravimus, todėl derinimas nėra toks svarbus.
- Trūkumas: gali turėti įtakos dažniams, kuriuos norėjote išlaikyti.
- Pavyzdys: 1× ± 5 Hz dažnio iškirpimas, skirtas pašalinti disbalansą, kuris kinta kartu su bėgimo greitis fluctuations.
Gylio ir pločio kompromisas
- Gilesnėms įduboms (didesnėms nei 60 dB) dažnai reikia platesnio dažnių juostos pločio.
- Labai siauri grioveliai gali nepasiekti gilaus slopinimo
- Pritaikyti balansą pagal naudojimo paskirtį.
4. Privalumai ir trūkumai
Privalumai
- Pašalina dominuojančius trukdžius sukeliančius dažnius.
- Rodo paslėptus diagnostikos komponentus.
- Padeda geriau išnaudoti turimas dinaminis diapazonas.
- Tai leidžia analitikui sutelkti dėmesį į silpnesnius, bet svarbius signalus.
Apribojimai ir įspėjimai
- Pašalina informaciją: Išfiltruotame įraše iškirptas turinys yra negrįžtamai prarandamas.
- Gali paslėpti problemas: jei nustatytas dažnis turėtų diagnostinę reikšmę, gedimas liktų nepastebėtas.
- Fazės iškraipymas: pjaustymo filtrai daro didelę įtaką fazė netoli įpjovos dažnio.
- Skambėjimas: staigūs kritimai gali sukelti laiko srities artefaktus laiko bangos forma.
- Naudokite atsargiai: šis vertinimas turėtų papildyti, o ne pakeisti nešališką analizę.
5. Geriausia praktika
Kada naudoti juostinį filtrą
- Matavimus trukdo žinomi trukdžiai, pavyzdžiui, elektriniai triukšmai.
- Dominuojantis komponentas (didelis disbalansas) trukdo visapusiškai išnaudoti dinaminį diapazoną.
- Neapdorota analizė jau patvirtino, kad įdubęs dažnis nėra diagnostinis požymis.
- Norite išskirti silpną signalą, kad galėtumėte jį išsamiai ištirti.
Kada jo nenaudoti
- Įprasti patikrinimo matavimai — bendriems tikslams naudokite neapdorotus duomenis diagnozė.
- Kai nustatytas dažnis turi diagnostinę reikšmę.
- Prieš suprasdami visą neapdorotą vaizdą.
- Kaip alternatyva tikrojo trukdžių šaltinio pašalinimui.
Dokumentacija
- Visada užfiksuokite, kada buvo naudojamas juostinis filtras.
- Užrašykite pjovimo dažnį ir juostos plotį.
- Nefiltruotus duomenis išsaugokite kaip informaciją ateityje.
- Atkreipkite dėmesį į iškirpimo filtravimo priežastį diagnostinė ataskaita.
6. Įgyvendinimas
Aparatinės įrangos įpjovų filtrai
- Fiksuotas dažnis, paprastai 50 arba 60 Hz.
- Prijungdavau ir atjungdavau, kai reikėdavo.
- Prietaiso viduje esanti analoginė grandinė.
- Veikia realiuoju laiku.
Programinės įrangos įpjovų filtrai
- Taikoma skaitmenintiems duomenims po jų surinkimo.
- Reguliuojamas centrinis dažnis ir juostos plotis.
- Galima išbandyti ir palyginti įvairius išpjovos parametrus.
- Nesugriaunamasis — išsaugomi pradiniai duomenys.
7. Notch filtras praktikoje
Kasdieniame darbe lauke iškirpimo filtras pasiteisina tada, kai vienas dažnis užgožia viską, ką reikia matyti. Dažnas atvejis – rotorius su dideliu disbalansu: nešiojamas analizatorius, pavyzdžiui, Balanset-1A matuoja 1× amplitudė ir fazė directly for balansavimas, o ištaisius tą dominuojantį 1× komponentą, spektras išsiplečia, todėl mažesni guolių ir pavarų signalai tampa aiškiai matomi be jokio įdubimo. Tai iliustruoja auksinę taisyklę – kai tik įmanoma, geriau pašalinti šaltinį, o ne slėpti simptomą. Įdubimas lieka tinkama priemone, kai trikdantis dažnis yra iš tikrųjų išorinis, pavyzdžiui, 50/60 Hz trukdžiai, atsirandantys dėl kabelių, ir yra patvirtinta, kad jis neturi jokios mechaninės reikšmės.
Notch filtrai – tai specializuoti signalų apdorojimo įrankiai, kurie selektyviai pašalina siauras dažnių juostas iš vibracijos signalo. Jie yra veiksmingi šalinant trukdžius ir atskleidžiant paslėptus komponentus, tačiau juos reikia naudoti apdairiai ir visiškai suvokiant, kas yra pašalinama – visada įsitikinant, kad pašalinamose dažnių juostose nėra jokios svarbios diagnostinės informacijos.
