Wat is Zoom FFT? Spectrale analyse met hoge resolutie • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren. Wat is Zoom FFT? Spectrale analyse met hoge resolutie • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren.

Wat is Zoom FFT? Spectraalanalyse met hoge resolutie

Gepubliceerd door admin op

Zoom FFT begrijpen

Definitie: Wat is Zoom FFT?

Zoom FFT (ook wel high-resolution FFT of frequentiezoom genoemd) is een geavanceerde Snelle Fourier-transformatie Techniek die een zeer fijne frequentieresolutie biedt binnen een geselecteerde smalle frequentieband in plaats van over het volledige spectrum. In plaats van 0-1000 Hz te analyseren met een resolutie van 1 Hz (1000 lijnen), kan zoom-FFT 95-105 Hz analyseren met een resolutie van 0,01 Hz (ook 1000 lijnen, maar geconcentreerd in de smalle band). Deze dramatische verbetering in resolutie maakt scheiding van dicht bij elkaar gelegen frequentiecomponenten mogelijk, zoals zijbanden, nauwkeurige frequentie-identificatie en gedetailleerde analyse van specifieke spectrale gebieden.

Zoom FFT is essentieel voor het diagnosticeren van defecten aan de rotorbalk van een motor (oplossen van slipfrequentiezijbanden), tandwielproblemen (identificeren van modulatiepatronen) en alle situaties waarin belangrijke diagnostische informatie bestaat uit dicht op elkaar liggende pieken die bij een standaard FFT-analyse samen zouden smelten.

Waarom Zoom FFT nodig is

Resolutiebeperkingen van standaard FFT

Standaard FFT heeft fundamentele resolutielimieten:

  • Resolutie = Fmax / Aantal regels
  • Voorbeeld: bereik 0-1000 Hz, 800 lijnen → resolutie 1,25 Hz
  • Probleem: Kan geen onderscheid maken tussen pieken die gescheiden zijn door < 1,25 Hz
  • Slipfrequentie: Vaak 0,5-2 Hz, vereist een betere resolutie om zijbanden te zien

Verbetering van resolutie-afwegingen

  • Fmax verlagen: 0-100 Hz geeft een resolutie van 0,125 Hz (beter), MAAR mist hoogfrequente inhoud
  • Lijnen vergroten: 8000 lijnen geven 0,125 Hz MAAR verwerkingstijd/geheugenintensief
  • Zoom FFT: Combineert een hoge resolutie in de band van belang met redelijke verwerking

Hoe Zoom FFT werkt

Basisproces

  1. Selecteer frequentieband: Kies de middenfrequentie en bandbreedte (bijv. 100 Hz ± 10 Hz)
  2. Frequentieverschuiving: Verschuif de geselecteerde band digitaal naar bijna DC (basisband)
  3. Decimatie: Verlaag de samplefrequentie in verhouding tot de versmalde bandbreedte
  4. FFT-berekening: Voer FFT uit op een signaal met een verlaagde snelheid
  5. Resultaat: Spectrum met hoge resolutie van geselecteerde smalle band

Resolutiewinst

  • Als u inzoomt tot 1/10 van de volledige reikwijdte, krijgt u een 10× fijnere resolutie
  • Voorbeeld: 0-1000 Hz bij een resolutie van 1 Hz → Zoom naar 95-105 Hz bij een resolutie van 0,01 Hz
  • Gain = (Volledige spanwijdte / Zoomspanwijdte)

Toepassingen

1. Detectie van defecten aan de motorrotorbalk

De klassieke zoom FFT-toepassing:

  • Probleem: Slipfrequentiezijbanden (0,5-2 Hz-afstand) te dicht bij elkaar om in standaard FFT te kunnen worden opgelost
  • Oplossing: Zoom FFT rond 1× loopsnelheid met 0,1 Hz of betere resolutie
  • Resultaat: Duidelijk gescheiden zijbanden die onthullen gebroken rotorstaven
  • Analyse: De amplitude van de zijband geeft het aantal gebroken balken aan

2. Tandwieldiagnostiek

  • Zoom rond tandwiel mesh-frequentie
  • Zijbanden oplossen met assnelheidsafstand
  • Identificeer jachttandfrequentiepatronen
  • Onderscheid tussen rondsel- en tandwielzijbanden

3. Lageranalyse

  • Zoom rond lagerfoutfrequenties
  • Zijbandstructuur oplossen
  • Bepaal de exacte foutfrequentie (vergelijk met berekend)
  • Modulatiepatronen analyseren

4. Elektrische frequentieanalyse

  • Zoom rond de lijnfrequentie of 2× lijnfrequentie
  • Slipfrequentiezijbanden in stroomgerelateerde trillingen oplossen
  • Bepaal de poolpassfrequentie nauwkeurig

5. Kritische snelheidsstudies

  • Zoom rond vermoedelijke natuurlijke frequenties
  • Bepaal nauwkeurig de resonantiefrequentie
  • Meet de resonantiepiekbreedte voor de dempingsberekening

Operationele procedure

Instellen

  1. Standaard FFT Eerst: Identificeer het frequentiegebied van interesse
  2. Selecteer Centrum: Kies de middenfrequentie voor zoom
  3. Selecteer Span: Kies zoombandbreedte (smaller voor hoge resolutie)
  4. Parameters instellen: Aantal lijnen (meestal hetzelfde als standaard FFT)
  5. Gegevens verkrijgen: Instrument voert zoom FFT uit

Typische instellingen

  • Motorzijbanden: Centrum op 1× (30 Hz), bereik ±10 Hz, 800 lijnen → resolutie 0,025 Hz
  • Tandwielnetwerk: Centrum bij GMF (600 Hz), bereik ±50 Hz, 1600 lijnen → resolutie 0,0625 Hz
  • Lagerfout: Centrum bij BPFO (150 Hz), bereik ±25 Hz, 800 lijnen → resolutie 0,0625 Hz

Voordelen

Hoge resolutie

  • 10-100× betere resolutie dan standaard FFT
  • Scheidt pieken die anders onmogelijk te onderscheiden zijn
  • Geeft diagnostische details weer

Computationele efficiëntie

  • Efficiënter dan het vergroten van lijnen over het volledige spectrum
  • Snellere verwerking
  • Minder geheugen nodig

Precisie frequentiemeting

  • Bepaalt de exacte piekfrequentie
  • Vergelijk met theoretische berekeningen
  • Controleer de foutdiagnose

Beperkingen

Alleen smalle band

  • Toont alleen het geselecteerde frequentiegebied
  • Mist informatie buiten de zoomband
  • Moet ongeveer weten waar je moet zoomen
  • Vereist eerst standaard FFT voor overzicht

Vereiste gebruikerskennis

  • Moet het juiste zoomgebied selecteren
  • Vereist inzicht in waar je op moet letten
  • Niet geschikt voor algemene screening
  • Complexer dan standaard FFT

Tijdsinvestering

  • Extra metingen naast de standaard FFT
  • Instel- en parameterselectietijd
  • Gerechtvaardigd voor kritieke apparatuur of bevestigde problemen

Zoom FFT is een krachtige tool voor spectrale analyse die de hoge frequentieresolutie biedt die nodig is om dicht bij elkaar gelegen trillingscomponenten op te lossen, wat cruciaal is voor het diagnosticeren van elektrische storingen in motoren, tandwieldefecten en lagerproblemen. Het beheersen van zoom FFT-technieken – weten wanneer je ze moet gebruiken, hoe je de juiste parameters selecteert en de resulterende spectra met hoge resolutie interpreteert – is essentieel voor geavanceerde trillingsanalyse en gedetailleerde foutdiagnose in complexe machines.

← Terug naar hoofdindex

Categorieën:
WhatsApp