Авто-спектрийг ойлгох
авто-спектр — мөн autospectrum гэж бичдэг бөгөөд сул утгаар чадлын спектр эсвэл энгийнээр “спектр” гэж нэрлэдэг — нь нэг чичиргээ дохионы энерги эсвэл амплитуд давтамжид хэрхэн тархсаныг харуулдаг давтамжийн мужийн илэрхийлэл юм. Үүнийг Хурдан Фурьегийн хувиргалт (FFT) цаг хугацааны бичлэгийн хувиргалтыг авч, давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн хэмжээг харуулснаар үүсгэдэг. “auto-” гэсэн урьдчилсан үсэг нь үүнийг кросс-спектрээс ялгадаг бөгөөд энэ нь хоёр өөр дохиог холбодог: авто-спектр нь дохиог өөртэй нь авсан спектрийг хэлнэ.
Өдөр тутмын ажилд ихэнх техникийн ажилтнууд “спектр” эсвэл “FFT” гэж хэлэхдээ яг энэнийг хэлдэг — бүх чичиргээний анализатор, оройтууд нь тэнцвэргүйдэл, холхивчийн гэмтлийн давтамжууд, хүрдний харилцан үйлчлэл, болон бусад дээр байрладаг. Энэ өдөр тутмын хэрэгсэл нь техникийн хувьд авто-спектр гэдгийг ойлгох нь олон сувгийн ажилд шилжихэд хамгийн чухал бөгөөд энд кросс-спектрүүд, когерент, болон бусад корреляцийн функцүүд оролцдог.
1. Математикийн суурь
Ижил үр дүнд хүрэх хоёр арга зам
Авто-спектрд хүрэх математикээр тэнцэх хоёр арга байна:
- Шууд FFT: цаг хугацааны дохиог хувиргаж, FFT-ийн бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн хэмжээг (эсвэл хэмжээний квадрат) авч, давтамжтай харьцуулж график байгуулна. Энэ нь бараг бүх багаж төхөөрөмж дотор ашиглагддаг түгээмэл, шууд арга зам юм.
- Автокорреляцийн аргаар: дохионы автокорреляцийн функцийг эхлээд тооцоолж, дараа нь түүний FFT-г авна. Винер-Хинчиний теоремоор үр дүн нь шууд аргатай ижил байна — өөр тооцооллын замаар ижил спектрд хүрдэг.
Хэмжээг квадратлаж, нэгж давтамжид нормчлоход ижил хэмжигдэхүүн чадлын спектрийн нягт болж, өргөн зурвасын санамсаргүй чичиргээнд дуртай хэлбэр болдог.
Тогтвортой байдлын төлөө дундажлах
Нэг FFT нь статистик хувьд шуугиантэй байдаг тул дараалсан цаг хугацааны бичлэгүүдээс тооцоолсон хэд хэдэн авто-спектрийг дундажлан үнэлгээг тогтворжуулж, санамсаргүй сарнилыг бууруулдаг. Рутин машин механизмын диагностикт 4–16 дундаж нь түгээмэл; өргөн зурвасын санамсаргүй чичиргээнд 50–100 эсвэл илүү шаардагдаж болно. Энэ давуу тал нь хэмжилтийн хугацааны зардалтай ирэх тул дундажийн тоо бол зоримтгий солилцоо бөгөөд “илүү их байх тусам сайн” гэсэн үг биш.
2. Тодорхойлох шинж чанарууд
Математикаас шууд гарч ирдэг гурван шинж чанар байдаг бөгөөд аливаа спектрийг уншихад санаанд байх ёстой:
- Бодит утгатай: авто-спектрт төсөөллийн хэсэг байхгүй. Энэ нь зөвхөн хэмжээг илэрхийлдэг тул фаз анхны дохионы фазын хамаарлыг хэмжээний тооцоололд хаядаг. Нэг цэгийн гэмтлийг тодорхойлоход энэ нь алдагдал биш; тэнцвэржүүлэлт эсвэл дамжуулалтын функцийн ажилд фаз чухал үүрэгтэй байдаг тул энэ нь бодит хязгаарлалт юм.
- Үргэлж эерэг: утгууд нь энерги эсвэл чадлыг илэрхийлдэг тул үргэлж тэгээс их эсвэл тэнцүү байна, учир нь энерги эсвэл чадал сөрөг байж болохгүй.
- Бодит дохионуудад тэгш хэмтэй: бодит цаг хугацааны дохионы спектр нь Найквистийн давтамжаас тэгш хэмтэй — сөрөг давтамжууд нь эерэгүүдийг энгийнээр тусгадаг — тул зөвхөн эерэг хагасыг харуулдаг бөгөөд энэ нь бүх мэдээллийг агуулдаг.
3. Механизмын диагностикт авто-спектр
Шинжээчдийн өдөр тутмын дисплей
Энэ бол техникийн ажилтнууд амьдардаг график юм. Энэ нь бүх чичиргээний давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгийг нэгэн зэрэг харуулдаг бөгөөд шинжээчийн даалгавар бол орой бүрийг тодорхойлж, гэмтлийн төрөлтэй нь тохирүүлж өгөх явдал юм — авто-спектрийг гэмтлийн диагностик болон рутин төлөвийн үнэлгээний гол хэрэгсэл болгодог.
Хайх онцлогууд
- 1× орой: ажлын хурд чичиргээ, тэнцвэргүйдэл болон бусад нэг эргэлтийн эх үүсвэрүүдээр давамгайлдаг.
- 2× орой: ихэвчлэн голуудын тэнхлэгийн зөрүү эсвэл механик сулрал.
- Холхивчийн давтамжууд: BPFO, BPFI, BSF, мөн FTF, ихэвчлэн талын зурвасууд.
- Хүрдний сүлжээ: шүдний харилцан үйлчлэлийн давтамж болон түүний гармоник.
- Цахилгаан: шугамын давтамжийн хоёр дахин (60 Hz хүчдэлд 120 Hz, 50 Hz хүчдэлд 100 Hz).
- Шуугианы түвшин: хэвийн чичиргээ болон багажийн дуу чимээгээр тодорхойлогддог суурь түвшин бөгөөд үнэнч оройнууд энэ дээр тод харагдах ёстой.
4. Авто-спектр ба Кросс-спектр
Нэг сувгийн авто-спектр нь “ямар давтамжууд байна вэ?” гэсэн асуултад хариулдаг бол хоёр сувгийн хувилбар нь “хоёр дохио хэрхэн холбогдсон бэ?” гэж хариулдаг. Энэ зөрүүг тодорхой харуулах нь чухал:
| Авто-спектр (нэг суваг) | Кросс-спектр (хоёр суваг) |
|---|---|
| Нэг дохионы спектр | Хоёр дохионы хоорондын хамаарал |
| Тухайн дохионы давтамжийн агуулгыг харуулдаг | Хоёуланд нь нийтлэг давтамжийн агуулгыг харуулдаг |
| Фазын мэдээлэл байхгүй | Фазын хамаарлыг агуулдаггүй |
| Ихэнх оношилгоонд хангалттай | Үндэслэл болдог дамжуулах функц ба когерентийн шинжилгээ |
| Стандарт нэг сувгийн FFT | Хоёр синхрончлогдсон суваг шаарддаг |
5. Дундажлах горимууд болон дисплейн сонголтууд
Дундажлах горим сонгох
- Шугаман дундажлал: дараалсан спектруудын шууд арифметик дундаж бөгөөд санамсаргүй дуу чимээг багасгаж, жинхэнэ спектр рүү нийлдэг — машин техникт стандарт арга.
- Экспоненциал дундажлал: сүүлийн бичлэгүүдийг илүүд үздэг жинтэй дундаж бөгөөд нөхцөл байдал өөрчлөгдөж буй бодит хугацааны хяналтад тохиромжтой.
- Оройг барих (макс спектр): давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсэг бүр хамгийн өндөр утгаа хадгалж, түр зуурын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бүртгэдэг — хурдасгах ба чөлөөт удаашрал туршилтын үед үнэ цэнэтэй.
Тэнхлэгийг хуваарилах
Давтамжийн тэнхлэгийг шугаман хуваарь (мм/с, м/с²) дээр харуулж болно, энэ нь абсолют утгыг уншихад хялбар болгодог ч том оройнуудын хажууд жижиг оройнуудыг нууж болно, эсвэл логарифм dB хуваарь (20·log[amplitude/reference]), энэ нь өргөн динамик хүрээ диапазоныг шахах бөгөөд жижиг болон том оройнуудыг нэгэн зэрэг харах боломжийг олгодог — нарийвчилсан болон судалгааны ажилд тохиромжтой. Давтамжийн тэнхлэг ихэвчлэн шугаман Гц-ээр байдаг ч логарифм тэнхлэг нь тэнцүү октав зайтайгаар маш өргөн давтамжийн мужид тохиромжтой.
6. Чанар болон алдаанууд
Спектр нь түүний ард байгаа өгөгдлөөс хамаарч чанартай байдаг. цэвэр спектр бага дуу чимээний түвшнээс дээш тод оройнуудыг харуулдаг бол дуу чимээтэй спектр өндөр дэвсгэр дээр оргилуудыг нуудаг бөгөөд илүү дундажлал болон хангалттай давтамжийн нарийвчлал нь засч чадна. Хоёр бүртгэлийн шалгалт чухал: давтамжийн нарийвчлал нь ойрхон байрлах оргилуудыг ялгахад хангалттай нарийн эсэхийг баталгаажуулж, оролтын ачаалал хэтэрсэн, энэ нь дохиог тасалж, худал спектрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үүсгэдэг — хэрэв тохиолдвол оролтын өсөлтийг бууруулж дахин авна. Энэ FFT нягтралын тооцоолуур таны анхаардаг оройнуудыг ялгахад шаардлагатай шугамын тоо болон лавлах давтамжийг сонгоход тусалдаг.
Ажлын байрны багаж хэрэгсэл хаана тохирч байгаа вэ
Нэгдүгээр Balanset-1A, авто-спектр нь техникийн ажилтан машин дээр энерги 1×-д төвлөрсөн үү (тэнцвэргүйдэл болон ажлын байран дээр тэнцвэржүүлэх) эсвэл холхивч болон хурдны давтамжуудад тархсан бусад гэмтлийн тэмдэг үү гэдгийг тодорхойлох өдөр тутмын диагностик харагдац юм — бүгд машин өөрийн холхивч дээр ажиллах хурданд бүртгэгдсэн.
Авто-спектр нь чичиргээний диагностикт үндсэн давтамжийн шинжилгээний хэрэгсэл бөгөөд техникийн ажилтнууд гэмтлийг илрүүлэх, төлөвийг үнэлэхэд өдөр тутам ашигладаг нэг сувгийн FFT юм. “Спектр” нь техникийн хувьд авто-спектр гэдгийг ойлгох — мөн энэ нь кросс-спектр болон бусад спектрийн функцүүдтэй хэрхэн холбогддог болохыг мэдэх нь нарийн төвөгтэй олон сувгийн шинжилгээ болон гүнзгий машин диагностикт суурь болно.
