Het enveloppespectrum begrijpen
Definitie: Wat is een enveloppespectrum?
Enveloppespectrum is de frequentie spectrum verkregen door het berekenen van de FFT van het envelop (amplitude-gedemoduleerde) signaal van envelopanalyse. Het onthult de herhalingsfrequenties van impacten of modulaties in hoogfrequente trillingen, waardoor het de krachtigste techniek is voor het detecteren defecten aan wentellagers. Terwijl standaard FFT de draagfrequenties (resonanties die door impacts worden opgewekt) weergeeft, toont het enveloppespectrum de modulerende frequenties (de snelheid waarmee impacts optreden), die direct overeenkomen met lagerfoutfrequenties zoals BPFO, BPFI, BSF en FTF.
Het enveloppespectrum is voor lagerdiagnostiek wat standaard FFT is voor onevenwicht en verkeerde uitlijning detectie: het primaire diagnostische hulpmiddel dat vroege foutdetectie mogelijk maakt door diagnostische frequenties te extraheren uit de hoogfrequente "ruis" die standaard FFT niet effectief kan analyseren.
Hoe het enveloppespectrum wordt gegenereerd
Envelope-analyseproces
- Banddoorlaatfilter: Filter ruw trillingen signaal naar hoogfrequente band (bijv. 1-10 kHz)
- Envelopdetectie (demodulatie): De amplitude-envelop van het gefilterde signaal extraheren
- Laagdoorlaatfilter: Gladde envelop (verwijder de resterende drager)
- FFT: Bereken het frequentiespectrum van het envelopsignaal
- Resultaat: Enveloppespectrum dat de herhalingsfrequentie van impacten weergeeft
Wat de envelop vertegenwoordigt
- Hoogfrequente trillingen (drager) gemoduleerd door lagerimpact (modulatie)
- Envelope-extractmodulatie (herhalend impactpatroon)
- FFT van envelop toont modulatiefrequenties
- Modulatiefrequenties = lagerfoutfrequenties
Lees enveloppe spectra
Gezond lager
- Laag algemeen envelopniveau
- Vlak of zacht glooiend spectrum
- Geen duidelijke pieken
- Ruisvloer op of onder de gevoeligheid van het instrument
Defect lager
- Primaire piek: Bij lagerfoutfrequentie (BPFO, BPFI, BSF of FTF)
- Harmonischen: 2×, 3×, 4× van de foutfrequentie naarmate het defect erger wordt
- Zijbanden: Rondom de breukfrequentie bij de kooi (FTF) of de loopsnelheid (1×) afstand
- Verhoogde vloer: Het algehele ruisniveau stijgt naarmate de lagers verslechteren
Ernstindicatoren
- Piekamplitude: Hogere amplitude = ernstiger defect
- Aantal harmonischen: Meer harmonischen = meer geavanceerde schade
- Zijbandcomplexiteit: Uitgebreide zijbanden geven modulatie aan, vaak ernst
- Stijging van de ruisvloer: Een verhoogde vloer duidt op wijdverbreide oppervlakteverslechtering
Voordelen ten opzichte van standaard FFT
Vroege detectie
- Detecteert lagerdefecten 6-18 maanden eerder dan standaard FFT
- Gevoelig voor micro-splinters die onzichtbaar zijn in het snelheidsspectrum
- Biedt maximale doorlooptijd voor onderhoudsplanning
Duidelijke fouthandtekeningen
- Lagerfoutfrequenties prominent en gemakkelijk te identificeren
- Minder interferentie door onbalans, verkeerde uitlijning (uitgefilterd)
- Zijbandpatronen duidelijk zichtbaar
- Diagnostische helderheid superieur aan standaardspectrum
Detectie van gebeurtenissen met lage energie
- Kleine lagerimpacts creëren weinig energie in standaard FFT
- Maar wekken hoogfrequente resonanties effectief op
- Envelopanalyse versterkt deze zwakke diagnostische signalen
Interpretatierichtlijnen
Foutidentificatie
- Bereken lagerfrequenties: BPFO, BPFI, BSF, FTF voor geïnstalleerd lager
- Zoek Envelope Spectrum: Zoek naar pieken bij berekende frequenties (±5% tolerantie)
- Match Peak: Welke berekende frequentie komt overeen met de waargenomen piek?
- Verifiëren met harmonischen: Controleer op 2×, 3× harmonischen
- Controleer zijbanden: Zijbandafstand biedt extra bevestiging
- Diagnostiseren: Piek bij BPFO = buitenste ring; BPFI = binnenste ring; BSF = rolelement; FTF = kooi
Beoordeling van de ernst
- Beginnend (0,5-1 g envelop): Kleine piek, geen harmonischen, maandelijks monitoren
- Vroeg (1-3g): Duidelijke piek, 1-2 harmonischen, wekelijks monitoren, vervangingsmaanden plannen
- Matig (3-10 g): Sterke piek, meerdere harmonischen, zijbanden, vervangingsweken plannen
- Geavanceerd (>10g): Zeer hoge amplitude, veel harmonischen, verhoogde vloer, dringend vervangen
Praktische toepassing
Routinematige monitoring
- Inclusief enveloppespectrum in conditiebewakingsroutes
- Trendomhullende amplitude bij lagerbreukfrequenties
- Eerdere detectie dan algemene trillingstrend
- Specifieke foutidentificatie versus algemene trillingstoename
Probleemoplossing
- Wanneer de algehele trilling verhoogd is, maar de standaard FFT onduidelijk is
- Vermoedelijke lagerproblemen
- Controleren of het lager vervangen noodzakelijk is
- Identificeren welk lager in een machine met meerdere lagers
Relatie tot envelopanalyse
- Envelopanalyse: Volledig proces (filtering + demodulatie + FFT)
- Enveloppespectrum: De resulterende frequentieplot uit envelopanalyse
- Envelop signaal: Tijdsdomein gedemoduleerd signaal (tussenstap)
- Voorwaarden: Vaak door elkaar gebruikt, maar technisch gezien is enveloppespectrum de output
Envelope spectrum is de gouden standaard voor het detecteren van lagerdefecten in trillingsanalyse. De mogelijkheid om lagerdefectfrequenties maanden voordat ze zichtbaar worden in standaardspectra te onthullen, gecombineerd met duidelijke diagnostische patronen en specifieke foutidentificatie, maakt enveloppe spectrumanalyse een onmisbaar instrument in voorspellende onderhoudsprogramma's voor roterende apparatuur.
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 