Memahami Penapis Penjejakan
Definisi: Apakah itu Penapis Penjejakan?
Penapis penjejakan (juga dipanggil penapis penjejakan pesanan atau penapis segerak) ialah penapis laluan jalur sempit masuk vibration analysis instrumen yang secara automatik melaraskan frekuensi tengahnya untuk mengikut berbilang (tertib) kelajuan putaran mesin. Contohnya, "penapis penjejakan 1×" secara berterusan menjejaki kekerapan kelajuan larian, menapis semua frekuensi lain dan hanya melepasi komponen asas 1×. Begitu juga, penapis penjejakan 2× dan 3× mengikuti dua kali dan tiga kali ganda kelajuan larian.
Penapis penjejakan ialah alat penting untuk menganalisis peralatan kelajuan berubah-ubah, peralihan permulaan/pantai, dan untuk mengasingkan komponen pesanan tertentu dalam analisis pesanan. Mereka membolehkan pengukuran amplitud and fasa komponen segerak walaupun kelajuan mesin berubah.
Cara Penapis Penjejakan Berfungsi
Prinsip Asas
- Rujukan Kelajuan: Takometer atau fasor kunci memberikan nadi sekali setiap revolusi
- Pengiraan Kekerapan: Instrumen mengira kekerapan putaran serta-merta daripada tachometer
- Pendaraban Pesanan: Mendarab kekerapan putaran dengan nombor tertib (1, 2, 3, dsb.)
- Pemusatan Penapis: Penapis laluan jalur sempit berpusat pada frekuensi yang dikira
- Pelarasan Berterusan: Apabila kelajuan berubah, kekerapan penapis menjejaki secara berterusan
- Pengeluaran: Isyarat ditapis yang mengandungi hanya komponen pesanan yang dipilih
Ciri-ciri Penapis
- Lebar jalur: Biasanya ±2-10% frekuensi tengah
- Kesempitan: Menolak frekuensi berdekatan dengan berkesan
- Kadar Penjejakan: Boleh mengikut kelajuan yang berubah dengan pantas
- Berbilang Penapis: Instrumen moden menyediakan penjejakan pesanan berbilang serentak
Aplikasi
1. Analisis Permulaan dan Pantai
Aplikasi utama untuk penapis penjejakan:
- Jejak 1× amplitud dan fasa lwn kelajuan semasa transien
- Menjana Plot pertanda (amplitud dan fasa lwn. kelajuan)
- Kenal pasti kelajuan kritikal daripada puncak amplitud
- ukur redaman daripada lebar puncak resonans
- Jejaki 2×, 3× serentak untuk mengenal pasti berbilang mod
2. Analisis Peralatan Kelajuan Boleh Ubah
- Kekalkan ukuran berdasarkan pesanan walaupun terdapat variasi kelajuan
- Motor dipacu VFD dengan kelajuan yang berbeza-beza secara berterusan
- Turbin angin dengan kelajuan angin yang berbeza-beza
- Peralatan proses dengan perubahan kelajuan bergantung pada beban
- Mendayakan aliran yang konsisten tanpa mengira turun naik kelajuan
3. Mengimbangi
- Jejaki 1× komponen semasa balancing procedure
- Tapis komponen bukan 1× untuk pengukuran yang lebih bersih
- Pengukuran fasa pada kekerapan 1× sahaja
- Meningkatkan ketepatan dengan menolak sumber getaran lain
4. Analisis Khusus Pesanan
- Asingkan pesanan khusus untuk kajian terperinci
- Contoh: Jejak 2× untuk memantau perkembangan salah jajaran
- Tertib hantaran bilah jejak dalam kipas/pam
- Asingkan komponen frekuensi bertindih
Kelebihan Penapis Penjejakan
Kelajuan Kemerdekaan
- Pengukuran bermakna tanpa mengira variasi kelajuan
- Bandingkan data dari kelajuan yang berbeza atas dasar yang sama (pesanan)
- Penting untuk peralatan tanpa kelajuan tetap
Pengasingan Komponen
- Mengasingkan susunan tertentu daripada semua frekuensi lain
- Isyarat yang lebih bersih daripada FFT spektrum penuh
- Nisbah isyarat-ke-bunyi yang lebih baik untuk komponen pesanan
- Membolehkan amplitud dan pengukuran fasa yang tepat
Analisis Sementara
- Jejaki komponen melalui perubahan kelajuan
- Pengukuran berterusan semasa pecutan/nyahpecutan
- Tidak memerlukan keadaan keadaan mantap
- Mendedahkan tingkah laku yang bergantung kepada kelajuan
Had dan Pertimbangan
Memerlukan Tachometer
- Rujukan kelajuan yang tepat penting
- Kualiti isyarat tachometer mempengaruhi prestasi penapis
- Tidak boleh digunakan pada peralatan tanpa rujukan kelajuan
- Nadi sekali setiap revolusi mesti boleh dipercayai
Hanya Menjejaki Komponen Segerak
- Kesalahan bukan segerak tidak ditangkap (kebanyakan kecacatan galas)
- Frekuensi elektrik tidak dikesan
- Getaran rawak ditapis keluar
- Mesti menggunakan analisis pelengkap untuk diagnosis lengkap
Penapis Bandwidth Trade-off
- Penapis sempit: Penolakan yang lebih baik terhadap frekuensi bersebelahan tetapi tindak balas yang lebih perlahan terhadap perubahan kelajuan
- Penapis Lebar: Penjejakan lebih pantas tetapi mungkin termasuk komponen berdekatan
- Optimum: Biasanya lebar jalur 5-10% untuk kebanyakan aplikasi
Penapis Penjejakan lwn. FFT
| Ciri | Analisis FFT | Penapis Penjejakan |
|---|---|---|
| Keperluan Kelajuan | Berfungsi pada sebarang kelajuan | Memerlukan tachometer |
| Variasi Kelajuan | Memerlukan kelajuan yang stabil | Mengendalikan kelajuan yang berbeza-beza |
| Maklumat | Spektrum penuh, semua frekuensi | Pesanan tunggal sahaja |
| Kesalahan Bukan Segerak | Mengesan semua kesalahan | Rindu bukan segerak |
| Analisis Sementara | Sukar | Cemerlang |
| Terbaik Untuk | Diagnostik am, keadaan mantap | Analisis kelajuan kritikal, kelajuan berubah-ubah |
Perlaksanaan Moden
Penapis Penjejakan Digital
- Penapis berasaskan perisian dalam penganalisis moden
- Berbilang pesanan serentak (1×, 2×, 3× serentak)
- Jalur lebar boleh laras
- Paparan masa nyata semasa sementara
Integrasi Analisis Pesanan
- Penapis penjejakan sebagai asas analisis pesanan komprehensif
- Spektrum pesanan penuh diekstrak (semua pesanan serentak)
- Peta warna menunjukkan susunan berbanding kelajuan
- Pengesanan kelajuan kritikal automatik daripada data penjejakan pesanan
Penapis penjejakan adalah alat khusus tetapi berkuasa dalam analisis getaran, terutamanya untuk dinamik rotor dan peralatan kelajuan berubah-ubah. Dengan mengekalkan tumpuan pada pesanan tertentu walaupun perubahan kelajuan, penapis penjejakan membolehkan analisis sementara dan pemantauan komponen bebas kelajuan yang mustahil dengan teknik FFT standard, menjadikannya penting untuk pengenalpastian kelajuan kritikal dan diagnostik jentera lanjutan.