Memahami Auto-Spektrum
Definisi: Apakah itu Auto-Spektrum?
Auto-spektrum (juga dipanggil autospektrum, spektrum kuasa, atau ringkasnya spektrum) ialah perwakilan domain frekuensi bagi satu getaran isyarat, menunjukkan pengagihan tenaga getaran atau amplitud sebagai fungsi frekuensi. Ia dikira dengan mengambil Transformasi Fourier Pantas (FFT) isyarat dan memaparkan magnitud setiap komponen frekuensi. Istilah "auto-spektrum" membezakannya daripada spektrum silang (yang mengaitkan dua isyarat berbeza), menekankan bahawa ia adalah spektrum isyarat dengan dirinya sendiri.
Dalam amalan, spektrum auto ialah apa yang kebanyakan orang panggil "spektrum" atau "spektrum FFT"—ia adalah paparan analisis frekuensi standard dalam penganalisis getaran yang menunjukkan puncak pada ketidakseimbangan, frekuensi kerosakan galas, mesh gear dan komponen diagnostik lain. Memahami bahawa ini secara teknikal adalah spektrum auto menjadi penting apabila bekerja dengan analisis berbilang saluran di mana spektrum silang dan fungsi korelasi lain turut dimainkan.
Asas Matematik
Kaedah Pengiraan
FFT langsung
- Kira FFT isyarat masa
- Kira magnitud setiap komponen FFT kompleks
- Paparan magnitud lwn. kekerapan
- Paling biasa dan mudah
Melalui Autokorelasi
- Kira fungsi autokorelasi isyarat
- Ambil FFT daripada autokorelasi
- Hasilnya ialah spektrum auto (teorem Wiener-Khinchin)
- Laluan yang setara secara matematik tetapi berbeza secara pengiraan
Averaging
- Berbilang spektrum auto dikira daripada rekod masa berjujukan
- Dipuratakan bersama untuk mengurangkan hingar dan meningkatkan kebolehpercayaan statistik
- Biasa: 4-16 purata untuk diagnostik mesin
- Lebih banyak purata untuk getaran rawak (50-100+)
Sifat dan Ciri
Bernilai Sebenar
- Auto-spektrum sentiasa nyata (tiada bahagian khayalan)
- Mewakili magnitud sahaja, tidak fasa maklumat
- Fasa hilang dalam pengiraan magnitud
- Cukup untuk kebanyakan diagnostik titik tunggal
Sentiasa Positif
- Nilai sentiasa ≥ 0 (magnitud kuasa dua atau magnitud)
- Tidak boleh mempunyai nilai spektrum negatif
- Mewakili tenaga atau kuasa (sememangnya positif)
Simetri (untuk Isyarat Nyata)
- Auto-spektrum simetri isyarat sebenar di sekitar frekuensi Nyquist
- Frekuensi negatif mencerminkan frekuensi positif
- Hanya frekuensi positif dipaparkan (mengandungi semua maklumat)
Auto-Spektrum dalam Diagnostik Jentera
Paparan Diagnostik Standard
- Apa yang juruteknik panggil "spektrum" atau "FFT"“
- Menunjukkan semua komponen frekuensi getaran
- Puncak yang dikenal pasti dan dipadankan dengan jenis kerosakan
- Alat utama untuk diagnosis kesalahan
Ciri-ciri Biasa
- 1× Puncak: Ketidakseimbangan atau sumber 1× lain
- 2× Puncak: Salah jajaran atau kelonggaran
- Kekerapan galas: BPFO, BPFI, BSF, FTF
- Gear Mesh: Kekerapan pemasangan gigi
- Elektrik: 2× kekerapan talian (120/100 Hz)
- Lantai Bunyi: Tahap latar belakang daripada getaran dan bunyi rawak
Auto-Spektrum lwn. Cross-Spectrum
Auto-Spektrum (Saluran Tunggal)
- Spektrum satu isyarat
- Menunjukkan kandungan kekerapan
- Tiada maklumat fasa
- Cukup untuk kebanyakan diagnostik
- FFT saluran tunggal standard
Spektrum Rentas (Dua Saluran)
- Hubungan antara dua isyarat
- Menunjukkan kandungan frekuensi biasa
- Termasuk hubungan fasa
- Digunakan dalam analisis fungsi pemindahan, koheren
- Memerlukan dua saluran yang disegerakkan
Purata Auto-Spectra
Purata Linear
- Purata aritmetik bagi spektrum auto berbilang
- Mengurangkan variasi hingar rawak
- Meningkatkan anggaran spektrum sebenar
- Standard untuk analisis jentera
Purata Eksponen
- Purata wajaran memberi lebih berat kepada spektrum terkini
- Berguna untuk menjejaki perubahan keadaan
- Aplikasi pemantauan masa nyata
Pegangan Puncak (Spektrum Maks)
- Setiap tong frekuensi memegang nilai maksimum
- Menangkap komponen sementara
- Berguna untuk analisis permulaan/penutupan
Format Paparan
Skala Linear
- Linear paksi Y (mm/s, m/s², dsb.)
- Mudah dibaca nilai mutlak
- Puncak kecil boleh tidak kelihatan jika terdapat puncak besar
- Biasa untuk analisis rutin
Skala Logaritma (dB)
- Paksi-Y dalam desibel (20 log(Amplitud/Rujukan))
- Julat dinamik yang luas kelihatan
- Puncak kecil dan besar kedua-duanya kelihatan
- Biasa untuk penyelidikan dan analisis terperinci
Paksi Kekerapan
- Linear: Jarak Hz yang sama, standard untuk jentera
- Logaritma: Jarak oktaf yang sama, berguna untuk julat frekuensi yang luas
Penunjuk Kualiti
Kualiti Spektrum
- Spektrum Bersih: Puncak yang jelas, lantai bunyi yang rendah
- Spektrum Bising: Latar belakang tinggi, puncak tidak jelas
- Purata: Meningkatkan kualiti dengan mengurangkan bunyi bising
- Resolution: Memadai untuk memisahkan puncak rapat
Penunjuk Lebihan
- Semak lebihan isyarat semasa pemerolehan
- Beban berlebihan menghasilkan komponen spektrum palsu
- Laraskan keuntungan input jika berlaku lebihan beban
Spektrum auto ialah alat analisis frekuensi asas dalam diagnostik getaran, mewakili FFT saluran tunggal yang digunakan oleh juruteknik setiap hari untuk pengecaman kerosakan dan penilaian keadaan. Memahami bahawa "spektrum" secara teknikal adalah spektrum auto, dan cara ia berkaitan dengan spektrum silang dan teknik analisis spektrum lain, menyediakan asas untuk analisis berbilang saluran lanjutan dan diagnostik jentera yang komprehensif.
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 