Stebėjimo filtrų supratimas
Apibrėžimas: Kas yra sekimo filtras?
Stebėjimo filtras (dar vadinamas eilės sekimo filtru arba sinchroniniu filtru) yra siauras juostinis filtras, vibracijos analizė Prietaisai, kurie automatiškai reguliuoja savo centrinį dažnį, kad jis atitiktų kelis mašinos sukimosi greičio dažnius. Pavyzdžiui, “1× sekimo filtras” nuolat seka veikimo greičio dažnį, filtruodamas visus kitus dažnius ir praleisdamas tik pagrindinį 1× komponentą. Panašiai 2× ir 3× sekimo filtrai seka dvigubą ir trigubą veikimo greitį.
Sekimo filtrai yra esminiai įrankiai kintamo greičio įrangai, paleidimo / riedėjimo pereinamiesiems procesams analizuoti ir konkretiems užsakymo komponentams izoliuoti. užsakymų analizė. Jie leidžia išmatuoti amplitudė ir fazė sinchroninių komponentų net ir keičiantis mašinos greičiui.
Kaip veikia stebėjimo filtrai
Pagrindinis principas
- Greičio nuoroda: Tachometras arba keyphasor suteikia impulsą kartą per apsisukimą
- Dažnio skaičiavimas: Prietaisas apskaičiuoja momentinį sukimosi dažnį iš tachometro
- Užsakymo daugyba: Sukimosi dažnį padaugina iš eilės numerio (1, 2, 3 ir t. t.)
- Filtro centravimas: Siaurajuostis filtras, centruotas apskaičiuotame dažnyje
- Nuolatinis reguliavimas: Keičiantis greičiui, filtro dažnis nuolat seka
- Išvestis: Filtruotas signalas, kuriame yra tik pasirinktas užsakymo komponentas
Filtro charakteristikos
- Pralaidumas: Paprastai ±2–10% centrinio dažnio
- Siaurumas: Efektyviai atmeta netoliese esančius dažnius
- Stebėjimo dažnis: Gali sekti greitai kintančius greičius
- Keli filtrai: Šiuolaikiniai prietaisai leidžia vienu metu sekti kelis užsakymus
Paraiškos
1. Paleidimo ir riedėjimo laisvąja eiga analizė
Pagrindinis sekimo filtrų taikymas:
- 1× amplitudės ir fazės bei greičio sekimas pereinamųjų procesų metu
- Generuoti Bode grafikai (amplitudė ir fazė, palyginti su greičiu)
- Nustatyti kritiniai greičiai nuo amplitudės viršūnių
- Matas slopinimas nuo rezonansinio smailės pločio
- Sekite 2×, 3× vienu metu, kad nustatytumėte kelis režimus
2. Kintamo greičio įrangos analizė
- Išlaikyti užsakymu pagrįstus matavimus, nepaisant greičio svyravimų
- VFD varomi varikliai su nuolat kintančiu greičiu
- Vėjo turbinos su skirtingu vėjo greičiu
- Proceso įranga su apkrovos priklausomu greičio keitimu
- Leidžia nuosekliai stebėti tendencijas, nepaisant greičio svyravimų
3. Balansavimas
- 1 takelio komponentas per balansavimas procedūra
- Filtruokite ne 1× komponentus, kad matavimai būtų švaresni
- Fazės matavimas tik esant 1× dažniui
- Pagerina tikslumą, pašalindamas kitus vibracijos šaltinius
4. Užsakymo analizė
- Atskirkite konkrečius užsakymus išsamiam tyrimui
- Pavyzdys: 2 sek. sekimas, skirtas stebėti nesutapimo progresą
- Ventiliatorių/siurblių menčių judėjimo eilės tvarka
- Atskirkite persidengiančius dažnio komponentus
Stebėjimo filtrų privalumai
Greičio nepriklausomybė
- Matavimai reikšmingi nepriklausomai nuo greičio pokyčių
- Palyginkite duomenis iš skirtingų greičių tuo pačiu pagrindu (užsakymai)
- Būtina įrangai, kuri neturi pastovaus greičio
Komponentų izoliacija
- Atskiria tam tikrą tvarką nuo visų kitų dažnių
- Švaresni signalai nei pilno spektro FFT
- Geresnis signalo ir triukšmo santykis užsakytų komponentų atveju
- Įgalina tikslų amplitudės ir fazės matavimą
Pereinamoji analizė
- Stebėkite komponentus pagal greičio pokyčius
- Nuolatinis matavimas greitėjimo / lėtėjimo metu
- Nereikia pastovios būsenos sąlygų
- Atskleidžia nuo greičio priklausomą elgesį
Apribojimai ir svarstymai
Reikalingas tachometras
- Tikslus greičio atskaitos taškas yra būtinas
- Tachometro signalo kokybė turi įtakos filtro veikimui
- Negalima naudoti su įranga be greičio nuorodos
- Kartą per apsisukimą gaunamas impulsas turi būti patikimas
Tik seka sinchroninius komponentus
- Neužfiksuoti nesinchroniniai gedimai (dauguma guolių defektų)
- Elektros dažniai nesekami
- Išfiltruota atsitiktinė vibracija
- Norint tiksliai diagnozuoti, reikia atlikti papildomą analizę.
Filtro pralaidumo kompromisai
- Siauras filtras: Geresnis gretimų dažnių atmetimas, bet lėtesnis atsakas į greičio pokyčius
- Platus filtras: Greitesnis sekimas, bet gali apimti netoliese esančius komponentus
- Optimalus: Paprastai 5–10% pralaidumas daugumai programų
Sekimo filtras ir FFT
| Funkcija | FFT analizė | Stebėjimo filtras |
|---|---|---|
| Greičio reikalavimas | Veikia bet kokiu greičiu | Reikalingas tachometras |
| Greičio kitimas | Reikalingas pastovus greitis | Valdo skirtingą greitį |
| Informacija | Visas spektras, visi dažniai | Tik vienas užsakymas |
| Nesinchroniniai gedimai | Aptinka visus gedimus | Praleidžia nesinchroniškai |
| Pereinamoji analizė | Sunku | Puiku |
| Geriausiai tinka | Bendroji diagnostika, pastovi būsena | Kritinio greičio analizė, kintamas greitis |
Šiuolaikiniai įgyvendinimai
Skaitmeniniai sekimo filtrai
- Programinės įrangos pagrindu sukurti filtrai šiuolaikiniuose analizatoriuose
- Keli vienalaikiai užsakymai (1×, 2×, 3× vienu metu)
- Reguliuojamas pralaidumas
- Realaus laiko rodymas pereinamųjų procesų metu
Užsakymų analizės integracija
- Stebėjimo filtrai kaip išsamios užsakymų analizės pagrindas
- Išgautas visas užsakymų spektras (visi užsakymai vienu metu)
- Spalvoti žemėlapiai, rodantys tvarką ir greitį
- Automatinis kritinio greičio aptikimas iš užsakymų sekimo duomenų
Sekimo filtrai yra specializuoti, bet galingi vibracijos analizės įrankiai, ypač rotorių dinamikai ir kintamo greičio įrangai. Išlaikydami dėmesį konkretiems užsakymams, nepaisant greičio pokyčių, sekimo filtrai leidžia atlikti pereinamųjų procesų analizę ir nuo greičio nepriklausomą komponentų stebėjimą, kas būtų neįmanoma naudojant standartinius FFT metodus, todėl jie yra būtini kritinio greičio nustatymui ir pažangiai mašinų diagnostikai.