Iecirtumu filtru izpratne
Definīcija: Kas ir Notch filtrs?
Iecirtuma filtrs (saukts arī par joslas aiztures filtru, joslas atmešanas filtru vai frekvenču slazdu) ir frekvenču selektīvs signāla apstrādes elements, kas spēcīgi vājina vibrācija komponentus šaurā frekvenču joslā, vienlaikus ļaujot visām frekvencēm ārpus šīs joslas iziet praktiski nemainīgām. Iecirtuma filtrs ir pretējs joslas caurlaides filtram: tā vietā, lai izietu cauri joslu un bloķētu visu pārējo, tas bloķē konkrētu joslu un laiž cauri visu pārējo.
Iecirtuma filtri tiek izmantoti vibrācijas analīze lai novērstu dominējošos traucējumus (60 Hz elektrisko troksni), likvidētu dominējošās vibrācijas komponentes (ļoti augsta 1× disbalansa vērtība, kas maskē citus signālus) vai nomāktu rezonanses, kas aizēno diagnostikas informāciju. Tie ļauj "redzēt apkārt" dominējošajām frekvencēm, lai atklātu vājākas, bet diagnostiski svarīgas komponentes.
Filtra raksturlielumi
Centrālā (iecirtuma) frekvence
- Maksimālās vājināšanās frekvence
- Frekvence tiek "izgriezta"“
- Noskaņots uz specifiskiem traucējumiem vai nevēlamu frekvenci
- Vājinājums parasti ir 40–60 dB centrā
Iecirtuma joslas platums
- Šaurs iecirtums: Noraida ļoti selektīvu frekvenču diapazonu (augsta Q)
- Plata iecirtums: Noraida plašāku frekvenču joslu (zema Q)
- Q faktors: Centrālā frekvence / joslas platums
- Tipiski: Q = 10–50 vibrācijas pielietojumiem
Vājināšanās dziļums
- Cik lielā mērā tiek samazināta iecirtuma frekvence
- Parasti 40–60 dB (100–1000× samazinājums)
- Augstākas kārtas filtri nodrošina dziļākas iecirtumus
- Blakus esošās frekvences tiek ietekmētas minimāli
Bieži sastopamie pielietojumi
1. Elektrisko traucējumu novēršana
Elektrotīkla trokšņa novēršana:
- 60 Hz iecirtums: Noņem 60 Hz elektriskās frekvences uztveršanu Ziemeļamerikā
- 50 Hz iecirtums: Novērš 50 Hz traucējumus Eiropā/Āzijā
- Harmonikas: Papildu iecirtumi pie 120/180/240 Hz vai 100/150/200 Hz
- Ieguvums: Tīrāks spektrs, kas atklāj mehānisko vibrāciju
- Uzmanību: Nelietot, ja 2 × līnijas frekvencei (120/100 Hz) ir diagnostiska vērtība.
2. Dominējošās komponentes nomākšana
- Smaga nelīdzsvarotība: Izņemiet milzīgu 1× iegriezumu, lai redzētu citas sastāvdaļas
- Augstas pārnesumkārbas siets: Noņemiet dominējošo zobratu sazobi, lai atklātu gultņu frekvences
- Spēcīga rezonanse: Nomāc strukturālo rezonansi, lai redzētu ierosmi
- Mērķis: Atklāt maskētu diagnostikas informāciju
3. Sensora rezonanses novēršana
- Noņemiet sensora stiprinājuma rezonanses artefaktus
- Iecirtums pie montāžas rezonanses frekvences (mainās atkarībā no montāžas metodes)
- Nodrošina, ka mērījumi atbilst iekārtai, nevis sensoram
4. Izvairīšanās no aliasing artefaktiem
- Pirms samazināšanas izceļ noteiktas augstās frekvences
- Novērš zināmu spēcīgu komponentu aliasēšanu
- Papildina zemfrekvences filtra izlīdzināšanu (anti-aliasing)
Dizaina apsvērumi
Iegriezuma platuma izvēle
Šaurs iecirtums (augsta Q)
- Priekšrocība: Vienas frekvences ķirurģiska noņemšana, minimāla ietekme uz blakus esošajām
- Trūkums: Frekvencei jābūt precīzi zināmai un stabilai
- Piemērs: 60,0 Hz ± 0,5 Hz iecirtums elektriskajiem traucējumiem
Plata iecirtuma (zema Q)
- Priekšrocība: Uztver frekvenču variācijas, mazāk kritiska regulēšana
- Trūkums: Var ietekmēt frekvences, kuras vēlaties saglabāt
- Piemērs: 1 × ± 5 Hz, lai novērstu disbalansu, kas mainās atkarībā no ātruma svārstībām
Dziļuma un platuma kompromiss
- Dziļākām iecirtumiem (> 60 dB) bieži vien ir nepieciešams plašāks joslas platums.
- Ļoti šauri iegriezumi var nenodrošināt dziļu vājinājumu
- Optimizēt, pamatojoties uz lietojumprogrammas prasībām
Priekšrocības un ierobežojumi
Priekšrocības
- Noņem dominējošās traucējošās frekvences
- Atklāj maskētas diagnostikas komponentes
- Uzlabo dinamiskā diapazona izmantošanu
- Ļauj koncentrēties uz vājākiem, bet svarīgiem signāliem
Ierobežojumi un piesardzības pasākumi
- Noņem informāciju: Iecirtuma frekvences saturs tiek neatgriezeniski zaudēts
- Var slēpt problēmas: Ja iecirtuma frekvencei ir diagnostiska vērtība, problēma netiek pamanīta.
- Fāzes kropļojumi: Iecirtuma filtri var būtiski ietekmēt fāzes tuvuma iecirtuma frekvenci
- Zvanīšana: Asas iegriezumi var radīt laika domēna artefaktus
- Lietojiet piesardzīgi: Nefiltrētai analīzei vajadzētu papildināt, nevis aizstāt to.
Labākā prakse
Kad lietot iecirtuma filtrus
- Zināmi traucējumi (elektriskais troksnis), kas aizsedz mērījumus
- Dominējošā komponente (smaga nelīdzsvarotība), kas neļauj izmantot dinamisko diapazonu
- Pēc nefiltrētas analīzes apstiprināšanas, ka iecirtuma frekvence nav diagnostiska
- Lai atklātu vājus signālus detalizētai pārbaudei
Kad NAV jālieto
- Rutīnas skrīninga mērījumi (vispārējai diagnostikai izmantojiet nefiltrētus)
- Kad iecirtuma frekvencei ir diagnostiska vērtība
- Bez iepriekšējas pilnīgas nefiltrētas spektra izpratnes
- Kā faktiskā traucējumu avota noteikšanas aizstājējs
Dokumentācija
- Vienmēr dokumentējiet, kad tiek izmantots iecirtuma filtrs
- Ieraksta iecirtuma frekvenci un joslas platumu
- Saglabāt nefiltrētus datus atsaucei
- Ņemiet vērā iecirtuma filtrēšanas iemeslu
Īstenošana
Aparatūras iecirtuma filtri
- Fiksēta frekvence (parasti 50 vai 60 Hz)
- Ieslēgts/izslēgts pēc nepieciešamības
- Analogā ķēde instrumentā
- Reāllaika darbība
Programmatūras iecirtuma filtri
- Pielietots digitalizētiem datiem
- Regulējama centrālā frekvence un joslas platums
- Var pārbaudīt dažādus iecirtuma parametrus
- Nesagraujoša (saglabājot sākotnējos datus)
Iecirtumu filtri ir specializēti signālu apstrādes rīki, kas selektīvi noņem šauras frekvenču joslas no vibrācijas signāliem. Lai gan iecirtumu filtri ir spēcīgi traucējumu novēršanai un maskētu komponentu atklāšanai, tie jāizmanto apdomīgi, pilnībā izprotot, kāda informācija tiek atmesta, nodrošinot, ka iecirtumu frekvences nesatur svarīgu diagnostikas saturu.
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 