Wat is Auto-Spectrum? Enkelkanaals frequentieanalyse • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren. Wat is Auto-Spectrum? Enkelkanaals frequentieanalyse • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren.

Wat is autospectrum? Enkelkanaals frequentieanalyse

Gepubliceerd door admin op

Auto-Spectrum begrijpen

Definitie: Wat is Auto-Spectrum?

Autospectrum (ook wel autospectrum, vermogensspectrum of simpelweg spectrum genoemd) is de frequentiedomeinweergave van een enkele trillingen signaal, dat de verdeling van trillingsenergie weergeeft of amplitude als functie van de frequentie. Het wordt berekend door de Snelle Fouriertransformatie (FFT) van het signaal en geeft de grootte van elke frequentiecomponent weer. De term "autospectrum" onderscheidt dit van kruisspectrum (dat twee verschillende signalen met elkaar verbindt), en benadrukt dat het het spectrum is van een signaal met zichzelf.

In de praktijk is autospectrum wat de meeste mensen simpelweg 'het spectrum' of 'FFT-spectrum' noemen: het is de standaard frequentieanalyseweergave in trillingsanalysatoren die pieken laat zien bij onevenwicht, lagerfoutfrequenties, tandwielinteractie en andere diagnostische componenten. Het is belangrijk om te begrijpen dat dit technisch gezien een autospectrum is bij het werken met multikanaalsanalyse, waarbij kruisspectra en andere correlatiefuncties een rol spelen.

Wiskundige Stichting

Berekeningsmethoden

Directe FFT

  • Bereken FFT van tijdsignaal
  • Bereken de omvang van elk complex FFT-component
  • Weergavegrootte versus frequentie
  • Meest voorkomende en eenvoudige

Via autocorrelatie

  • Bereken autocorrelatiefunctie van signaal
  • Neem FFT van autocorrelatie
  • Resultaat is autospectrum (stelling van Wiener-Khinchin)
  • Wiskundig equivalente maar rekenkundig verschillende route

Middeling

  • Meerdere autospectra berekend uit opeenvolgende tijdsregistraties
  • Samen gemiddeld om ruis te verminderen en de statistische betrouwbaarheid te verbeteren
  • Typisch: 4-16 gemiddelden voor machinediagnostiek
  • Meer gemiddelden voor willekeurige trillingen (50-100+)

Eigenschappen en kenmerken

Reële waarde

  • Autospectrum is altijd reëel (geen denkbeeldig deel)
  • Geeft alleen de omvang weer, nee fase informatie
  • Faseverlies bij magnitudeberekening
  • Voldoende voor de meeste enkelvoudige diagnoses

Altijd positief

  • Waarden altijd ≥ 0 (grootte in het kwadraat of magnitude)
  • Kan geen negatieve spectrale waarden hebben
  • Representeert energie of kracht (inherent positief)

Symmetrisch (voor echte signalen)

  • Autospectrum van een reëel signaal symmetrisch rond de Nyquist-frequentie
  • Negatieve frequenties weerspiegelen positieve frequenties
  • Alleen positieve frequenties worden weergegeven (bevatten alle informatie)

Auto-spectrum in machinediagnostiek

Standaard diagnostisch display

  • Wat technici 'het spectrum' of 'FFT' noemen“
  • Geeft alle trillingsfrequentiecomponenten weer
  • Pieken geïdentificeerd en gekoppeld aan breuktypen
  • Primair hulpmiddel voor foutdiagnose

Typische kenmerken

  • 1× Piek: Onbalans of andere 1× bronnen
  • 2× piek: Verkeerde uitlijning of losheid
  • Lagerfrequenties: BPFO, BPFI, BSF, FTF
  • Tandwielnetwerk: Tandinzetfrequentie
  • Elektrisch: 2× lijnfrequentie (120/100 Hz)
  • Ruisvloer: Achtergrondniveau van willekeurige trillingen en ruis

Auto-spectrum versus kruisspectrum

Auto-spectrum (enkel kanaal)

  • Spectrum van één signaal
  • Geeft frequentie-inhoud weer
  • Geen fase-informatie
  • Voldoende voor de meeste diagnostiek
  • Standaard enkelkanaals FFT

Cross-spectrum (twee kanalen)

  • Relatie tussen twee signalen
  • Geeft algemene frequentie-inhoud weer
  • Inclusief faserelatie
  • Gebruikt in overdrachtsfunctieanalyse, coherentie
  • Vereist twee gesynchroniseerde kanalen

Auto-spectra middelen

Lineaire middeling

  • Rekenkundig gemiddelde van meerdere autospectra
  • Vermindert willekeurige ruisvariatie
  • Verbetert de schatting van het ware spectrum
  • Standaard voor machineanalyse

Exponentiële middeling

  • Gewogen gemiddelde geeft meer gewicht aan recente spectra
  • Handig om veranderende omstandigheden bij te houden
  • Realtime monitoringtoepassingen

Piekvastheid (Max Spectrum)

  • Elke frequentiebak bevat de maximale waarde
  • Vangt tijdelijke componenten op
  • Handig voor opstart-/afsluitanalyse

Weergaveformaten

Lineaire schaal

  • Y-as lineair (mm/s, m/s², enz.)
  • Gemakkelijk af te lezen absolute waarden
  • Kleine pieken kunnen onzichtbaar zijn als er grote pieken aanwezig zijn
  • Gebruikelijk voor routinematige analyse

Logaritmische schaal (dB)

  • Y-as in decibel (20 log(Amplitude/Referentie))
  • Breed dynamisch bereik zichtbaar
  • Zowel kleine als grote pieken zichtbaar
  • Gebruikelijk voor onderzoek en gedetailleerde analyse

Frequentie-as

  • Lineair: Gelijke Hz-afstand, standaard voor machines
  • Logaritmisch: Gelijke octaafafstand, handig voor brede frequentiebereiken

Kwaliteitsindicatoren

Spectrale kwaliteit

  • Schoon spectrum: Duidelijke pieken, lage ruisvloer
  • Ruisspectrum: Hoge achtergrond, onduidelijke pieken
  • Gemiddelde: Verbetert de kwaliteit door ruis te verminderen
  • Resolutie: Geschikt om dichte pieken te scheiden

Overbelastingsindicatoren

  • Controleer op signaaloverbelasting tijdens de acquisitie
  • Overbelasting creëert valse spectrale componenten
  • Pas de ingangsversterking aan als er overbelasting optreedt

Autospectrum is de fundamentele frequentieanalysetool in trillingsdiagnostiek en vertegenwoordigt de enkelkanaals FFT die technici dagelijks gebruiken voor het identificeren van fouten en het beoordelen van de conditie. Het begrijpen dat "het spectrum" technisch gezien een autospectrum is, en hoe het zich verhoudt tot kruisspectra en andere spectrale analysetechnieken, vormt de basis voor geavanceerde meerkanaalsanalyse en uitgebreide machinediagnostiek.

← Terug naar hoofdindex

Categorieën:
WhatsApp