Wat is een notchfilter? Frequentie-afwijzingstool • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren. Wat is een notchfilter? Frequentie-afwijzingstool • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren.

Wat is een notchfilter? Frequentie-afwijzingstool

Gepubliceerd door admin op

Notch-filters begrijpen

Definitie: Wat is een Notch Filter?

Notch-filter (ook wel band-stopfilter, band-rejectfilter of frequentieval genoemd) is een frequentieselectief signaalverwerkingselement dat sterk verzwakt trillingen Componenten binnen een smalle frequentieband, terwijl alle frequenties daarbuiten vrijwel ongewijzigd worden doorgelaten. Een notchfilter is het tegenovergestelde van een banddoorlaatfilter: in plaats van een band door te laten en al het andere te blokkeren, blokkeert het een specifieke band en laat het al het andere door.

Notchfilters worden gebruikt in trillingsanalyse Om dominante interferentie (elektrische ruis van 60 Hz) te verwijderen, overweldigende trillingscomponenten (zeer hoge 1× onbalans die andere signalen maskeert) te elimineren of resonanties te onderdrukken die diagnostische informatie vertroebelen. Ze maken het mogelijk om dominante frequenties te "omzeilen" en zo zwakkere, maar diagnostisch belangrijke componenten te onthullen.

Filterkenmerken

Centrum (Notch) Frequentie

  • Frequentie van maximale verzwakking
  • De frequentie wordt “uitgekerfd”
  • Afgestemd op specifieke interferentie of ongewenste frequentie
  • Verzwakking meestal 40-60 dB in het midden

Notch-bandbreedte

  • Smalle inkeping: Verwerpt zeer selectief frequentiebereik (hoge Q)
  • Brede inkeping: Verwerpt bredere frequentieband (lage Q)
  • Q-factor: Middenfrequentie / Bandbreedte
  • Typisch: Q = 10-50 voor trillingstoepassingen

Verzwakkingsdiepte

  • Hoeveel de kerffrequentie wordt verlaagd
  • Meestal 40-60 dB (100-1000× reductie)
  • Filters van hogere orde zorgen voor diepere inkepingen
  • Aangrenzende frequenties minimaal beïnvloed

Veelvoorkomende toepassingen

1. Verwijderen van elektrische interferentie

Stroomstoringen verhelpen:

  • 60 Hz-inkeping: Verwijdert 60 Hz elektrische opname in Noord-Amerika
  • 50 Hz-inkeping: Verwijdert 50 Hz-interferentie in Europa/Azië
  • Harmonischen: Extra inkepingen bij 120/180/240 Hz of 100/150/200 Hz
  • Voordeel: Schoner spectrum onthult mechanische trillingen
  • Voorzichtigheid: Niet gebruiken als 2× lijnfrequentie (120/100 Hz) een diagnostische waarde heeft

2. Onderdrukking van dominante componenten

  • Ernstige onevenwichtigheid: Haal 1× uit de overweldigende om andere componenten te zien
  • High Gear Mesh: Verwijder het dominante tandwiel om de lagerfrequenties te onthullen
  • Sterke resonantie: Onderdruk structurele resonantie om excitatie te zien
  • Doel: Onthul gemaskeerde diagnostische informatie

3. Eliminatie van sensorresonantie

  • Verwijder resonantie-artefacten bij sensormontage
  • Inkeping bij montageresonantiefrequentie (varieert afhankelijk van de montagemethode)
  • Zorgt ervoor dat de metingen machinegegevens weergeven, en geen sensorgegevens

4. Vermijden van aliasing-artefacten

  • Specifieke hoge frequenties uitkiezen voordat u gaat downsamplen
  • Voorkomt aliasing van bekende sterke componenten
  • Vult anti-aliasing laagdoorlaatfilter aan

Ontwerpoverwegingen

Selectie van de inkepingbreedte

Smalle inkeping (hoge Q)

  • Voordeel: Chirurgische verwijdering van een enkele frequentie, minimale invloed op aangrenzende
  • Nadeel: De frequentie moet nauwkeurig bekend en stabiel zijn
  • Voorbeeld: 60,0 Hz ± 0,5 Hz inkeping voor elektrische interferentie

Brede inkeping (lage Q)

  • Voordeel: Vangt frequentievariaties op, minder kritische afstemming
  • Nadeel: Kan van invloed zijn op de frequenties die u wilt behouden
  • Voorbeeld: 1× ± 5 Hz om onevenwicht te verwijderen dat varieert met snelheidsschommelingen

Diepte versus breedte afweging

  • Diepere notches (> 60 dB) vereisen vaak een grotere bandbreedte
  • Zeer smalle inkepingen zorgen mogelijk niet voor een diepe demping
  • Optimaliseren op basis van applicatievereisten

Voordelen en beperkingen

Voordelen

  • Verwijdert dominante interfererende frequenties
  • Onthult gemaskeerde diagnostische componenten
  • Verbetert het gebruik van het dynamische bereik
  • Maakt het mogelijk om te focussen op zwakkere maar belangrijke signalen

Beperkingen en waarschuwingen

  • Verwijdert informatie: Inhoud van gekerfde frequentie permanent verloren
  • Kan problemen verbergen: Als de gekerfde frequentie een diagnostische waarde heeft, is het probleem gemist
  • Fasevervorming: Notchfilters kunnen de fase nabij de notchfrequentie aanzienlijk beïnvloeden
  • Bellen: Scherpe inkepingen kunnen tijdsdomeinartefacten creëren
  • Voorzichtig gebruiken: Moet ongefilterde analyse aanvullen, niet vervangen

Beste praktijken

Wanneer u notchfilters moet gebruiken

  • Bekende interferentie (elektrische ruis) die metingen vertroebelt
  • Dominante component (ernstige onbalans) verhindert het benutten van het dynamische bereik
  • Na ongefilterde analyse blijkt dat de gekerfde frequentie niet diagnostisch is
  • Om zwakke signalen te onthullen voor gedetailleerd onderzoek

Wanneer NIET te gebruiken

  • Routinematige screeningsmetingen (ongefilterd gebruiken voor algemene diagnostiek)
  • Wanneer de gekerfde frequentie een diagnostische waarde heeft
  • Zonder eerst het volledige ongefilterde spectrum te begrijpen
  • Als vervanging voor het verhelpen van de daadwerkelijke storingsbron

Documentatie

  • Documenteer altijd wanneer het inkepingsfilter wordt gebruikt
  • Record notch-frequentie en bandbreedte
  • Bewaar ongefilterde gegevens ter referentie
  • Let op de reden voor notch-filtering

Uitvoering

Hardware Notch Filters

  • Vaste frequentie (meestal 50 of 60 Hz)
  • Indien nodig in-/uitgeschakeld
  • Analoog circuit in instrument
  • Realtime werking

Software Notch-filters

  • Toegepast op gedigitaliseerde gegevens
  • Instelbare middenfrequentie en bandbreedte
  • Kan verschillende kerfparameters testen
  • Niet-destructief (oorspronkelijke gegevens behouden)

Notchfilters zijn gespecialiseerde signaalverwerkingstools die selectief smalle frequentiebanden uit trillingssignalen verwijderen. Hoewel ze krachtig zijn voor het elimineren van interferentie en het onthullen van gemaskeerde componenten, moeten notchfilters verstandig worden gebruikt met volledig begrip van welke informatie wordt weggegooid. Zo wordt voorkomen dat de gekerfde frequenties belangrijke diagnostische informatie bevatten.

← Terug naar hoofdindex

Categorieën:
WhatsApp