Memahami Analisis Spektrum
1. Definisi: Apakah Analisis Spektrum?
Analisis Spektrum ialah proses mengambil isyarat yang kompleks, seperti a bentuk gelombang masa daripada penderia getaran, dan menguraikannya kepada komponen frekuensi individunya. Matlamat utama analisis spektrum adalah untuk mengubah isyarat daripada domain masa (amplitud melihat lwn masa) kepada domain frekuensi (amplitud melihat lwn frekuensi).
Hasil daripada proses ini ialah a spektrum (plural: spectra), iaitu graf yang menunjukkan amplitud getaran pada setiap frekuensi tertentu. Analisis spektrum adalah teknik yang paling asas dan berkuasa dalam diagnostik getaran, kerana ia membolehkan penganalisis mengenal pasti tandatangan frekuensi unik yang dikaitkan dengan kerosakan mesin yang berbeza.
2. Peranan Transformasi Fourier Pantas (FFT)
Analisis spektrum moden dimungkinkan oleh algoritma yang sangat cekap yang dipanggil Transformasi Fourier Pantas (FFT). FFT ialah prosedur matematik yang diprogramkan ke dalam setiap digital penganalisis getaran. Ia mengambil data bentuk gelombang masa yang didigitalkan sebagai inputnya dan menghasilkan spektrum frekuensi sebagai outputnya.
FFT membenarkan isyarat yang kompleks dan kelihatan huru-hara, yang sangat sukar untuk ditafsirkan dalam domain masa, untuk dilihat sebagai satu siri puncak frekuensi yang jelas dalam domain frekuensi.
3. Kuasa Diagnostik Spektrum
Sebab analisis spektrum sangat berkesan ialah masalah mekanikal dan elektrik yang berbeza dalam mesin berputar menjana getaran pada frekuensi ciri yang boleh diramal. Dengan meneliti spektrum, seorang penganalisis boleh mendiagnosis punca masalah dengan memadankan frekuensi puncak kepada corak kerosakan yang diketahui.
Contoh biasa termasuk:
- Puncak besar pada 1X kelajuan berlari sering menunjukkan ketidakseimbangan.
- Puncak besar pada 2X kelajuan larian adalah tanda klasik salah jajaran.
- Satu siri puncak pada gandaan bukan integer kelajuan larian boleh menunjuk ke kecacatan galas.
- Puncak amplitud tinggi pada Gear Mesh Frequency (GMF) dengan jalur sisi menunjukkan kecacatan gear.
- Puncak pada 2X frekuensi talian elektrik boleh menunjukkan masalah pemegun motor.
4. Parameter Utama dalam Analisis Spektrum
Untuk memperoleh spektrum yang berguna, seorang penganalisis mesti menentukan beberapa parameter utama:
- Fmax (Kekerapan Maksimum): Ini adalah frekuensi tertinggi yang akan dimasukkan ke dalam spektrum. Ia mesti ditetapkan cukup tinggi untuk menangkap frekuensi kerosakan yang disyaki (cth, frekuensi tinggi untuk masalah gear).
- Resolusi (Garis Resolusi): Ini menentukan tahap perincian dalam spektrum. Bilangan baris yang lebih tinggi memberikan resolusi frekuensi yang lebih baik, yang bermaksud penganalisis boleh membezakan antara dua puncak frekuensi yang sangat rapat. Ini penting untuk mengenal pasti jalur sisi dalam analisis kotak gear.
- Purata: Untuk mendapatkan spektrum yang bersih dan stabil, penganalisis mengambil berbilang "gambar" data dan meratakannya bersama-sama. Ini menghilangkan hingar rawak dan memberikan gambaran yang lebih tepat tentang getaran keadaan mantap yang benar.
- Bertingkap: Fungsi matematik (seperti tetingkap Hanning) digunakan pada data untuk mengelakkan ralat pemprosesan dipanggil kebocoran spektrum, yang boleh memesongkan amplitud dan bentuk puncak frekuensi.
Pada dasarnya, analisis spektrum ialah teras diagnostik getaran moden, memberikan pandangan "X-ray" yang jelas tentang daya dan pergerakan yang berlaku di dalam mesin.