Izsekošanas filtru izpratne
Definīcija: Kas ir izsekošanas filtrs?
Izsekošanas filtrs (saukts arī par secības izsekošanas filtru vai sinhrono filtru) ir šaurs joslas caurlaides filtrs vibrācijas analīze instrumenti, kas automātiski pielāgo savu centrālo frekvenci, lai sekotu mašīnas rotācijas ātruma daudzkārtnim. Piemēram, “1× izsekošanas filtrs” nepārtraukti izseko darbības ātruma frekvenci, filtrējot visas pārējās frekvences un laižot cauri tikai pamata 1× komponentu. Līdzīgi 2× un 3× izsekošanas filtri seko divkāršam un trīskāršam darbības ātrumam.
Izsekošanas filtri ir svarīgi rīki mainīga ātruma iekārtu, palaišanas/indb pārejas procesu analīzei un noteiktu pasūtījumu komponentu izolēšanai. pasūtījumu analīze. Tie ļauj izmērīt amplitūda un fāze sinhrono komponentu pat mainoties mašīnas ātrumam.
Kā darbojas izsekošanas filtri
Pamatprincips
- Ātruma atsauce: Tahometrs vai atslēgas fāzētājs nodrošina impulsu reizi apgriezienā
- Frekvences aprēķins: Instruments aprēķina momentāno rotācijas frekvenci no tahometra
- Kārtības reizināšana: Reizina rotācijas frekvenci ar kārtas numuru (1, 2, 3 utt.)
- Filtra centrēšana: Šaurjoslas filtrs, centrēts aprēķinātajā frekvencē
- Nepārtraukta regulēšana: Mainoties ātrumam, filtra frekvence nepārtraukti mainās
- Izvades rezultāts: Filtrēts signāls, kas satur tikai atlasīto pasūtījuma komponentu
Filtra raksturlielumi
- Joslas platums: Parasti ±2-10% no centrālās frekvences
- Šaurums: Efektīvi noraida tuvumā esošās frekvences
- Izsekošanas ātrums: Spēj sekot līdzi strauji mainīgajiem ātrumiem
- Vairāki filtri: Modernie instrumenti nodrošina vienlaicīgu vairāku pasūtījumu izsekošanu
Pieteikumi
1. Palaišanas un ripošanas analīze
Izsekošanas filtru galvenais pielietojums:
- 1. sekcija: amplitūdas un fāzes atkarība no ātruma pārejas fāžu laikā
- Ģenerēt Bodes diagrammas (amplitūda un fāze pret ātrumu)
- Identificēt kritiskie ātrumi no amplitūdas maksimumiem
- Mērs slāpēšana no rezonanses pīķa platuma
- Vienlaikus sekojiet 2× un 3×, lai identificētu vairākus režīmus
2. Mainīga ātruma iekārtu analīze
- Saglabājiet uz secību balstītus mērījumus, neskatoties uz ātruma svārstībām
- VFD piedziņas motori ar nepārtraukti mainīgu ātrumu
- Vēja turbīnas ar dažādu vēja ātrumu
- Procesa iekārtas ar slodzes atkarīgām ātruma izmaiņām
- Nodrošina konsekventu tendenču veidošanu neatkarīgi no ātruma svārstībām
3. Balansēšana
- 1. sliežu ceļa komponents laikā līdzsvarošana procedūra
- Filtrējiet komponentus, kas nav 1×, lai nodrošinātu tīrākus mērījumus
- Fāzes mērīšana tikai 1× frekvencē
- Uzlabo precizitāti, noraidot citus vibrācijas avotus
4. Pasūtījumam specifiska analīze
- Izolēt konkrētus pasūtījumus detalizētai izpētei
- Piemērs: 2. sekcija, lai uzraudzītu nobīdes progresu
- Ventilatoru/sūkņu lāpstiņu kustības secības izsekošana
- Atsevišķas pārklājošās frekvences komponentes
Izsekošanas filtru priekšrocības
Ātruma neatkarība
- Mērījumiem ir nozīme neatkarīgi no ātruma izmaiņām
- Salīdzināt datus no dažādiem ātrumiem, pamatojoties uz to pašu (pasūtījumiem)
- Būtiski iekārtām bez pastāvīga ātruma
Komponentu izolācija
- Atdala noteiktu secību no visām pārējām frekvencēm
- Tīrāki signāli nekā pilna spektra FFT
- Labāka signāla un trokšņa attiecība pasūtījuma komponentiem
- Nodrošina precīzu amplitūdas un fāzes mērīšanu
Pārejoša analīze
- Izsekojiet komponentus, mainot ātrumu
- Nepārtraukta mērīšana paātrinājuma/palēninājuma laikā
- Nav nepieciešami līdzsvara apstākļi
- Atklāj no ātruma atkarīgu uzvedību
Ierobežojumi un apsvērumi
Nepieciešams tahometrs
- Precīza ātruma atsauce ir svarīga
- Tahometra signāla kvalitāte ietekmē filtra darbību
- Nevar izmantot iekārtām bez ātruma atsauces
- Vienreiz apgriezienā impulsam jābūt uzticamam
Izseko tikai sinhronos komponentus
- Nesinhronie defekti nav reģistrēti (lielākā daļa gultņu defektu)
- Elektriskās frekvences netiek izsekotas
- Izfiltrēta nejauša vibrācija
- Pilnīgai diagnozei jāizmanto papildu analīzes.
Filtra joslas platuma kompromisi
- Šaurs filtrs: Labāka blakus esošo frekvenču noraidīšana, bet lēnāka reakcija uz ātruma izmaiņām
- Plašs filtrs: Ātrāka izsekošana, bet var ietvert tuvumā esošās sastāvdaļas
- Optimāls: Parasti 5–10% joslas platums lielākajai daļai lietojumprogrammu
Izsekošanas filtrs salīdzinājumā ar FFT
| Funkcija | FFT analīze | Izsekošanas filtrs |
|---|---|---|
| Ātruma prasība | Darbojas jebkurā ātrumā | Nepieciešams tahometrs |
| Ātruma variācija | Nepieciešams vienmērīgs ātrums | Darbojas ar dažādu ātrumu |
| Informācija | Pilns spektrs, visas frekvences | Tikai viens pasūtījums |
| Nesinhronas kļūmes | Atklāj visus defektus | Nesinhronas kļūdas |
| Pārejoša analīze | Grūti | Lieliski |
| Vislabāk piemērots | Vispārīga diagnostika, līdzsvara stāvoklis | Kritiskā ātruma analīze, mainīgs ātrums |
Modernās ieviešanas
Digitālās izsekošanas filtri
- Programmatūras balstīti filtri mūsdienu analizatoros
- Vairāki vienlaicīgi pasūtījumi (1×, 2×, 3× vienlaicīgi)
- Regulējams joslas platums
- Reāllaika attēlojums pārejas laikā
Pasūtījumu analīzes integrācija
- Izsekošanas filtri kā visaptverošas pasūtījumu analīzes pamats
- Pilns pasūtījumu spektrs iegūts (visi pasūtījumi vienlaicīgi)
- Krāsu kartes, kas attēlo secību pret ātrumu
- Automatizēta kritiskā ātruma noteikšana no pasūtījumu izsekošanas datiem
Izsekošanas filtri ir specializēti, bet jaudīgi rīki vibrāciju analīzē, īpaši rotoru dinamikas un mainīga ātruma iekārtu gadījumā. Saglabājot fokusu uz konkrētiem uzdevumiem, neskatoties uz ātruma izmaiņām, izsekošanas filtri ļauj veikt pārejas analīzi un no ātruma neatkarīgu komponentu uzraudzību, kas nebūtu iespējama ar standarta FFT metodēm, padarot tos par būtiskiem kritiskā ātruma identificēšanai un progresīvai mašīnu diagnostikai.