Trackingfilters begrijpen
Definitie: Wat is een trackingfilter?
Volgfilter (ook wel order tracking filter of synchroon filter genoemd) is een smal banddoorlaatfilter in trillingsanalyse Instrumenten die automatisch hun middenfrequentie aanpassen om een veelvoud (orde) van de rotatiesnelheid van de machine te volgen. Een "1Ć trackingfilter" volgt bijvoorbeeld continu de frequentie van de loopsnelheid, filtert alle andere frequenties eruit en laat alleen de fundamentele 1Ć-component door. Op dezelfde manier volgen 2Ć en 3Ć trackingfilters twee en drie keer de loopsnelheid.
Trackingfilters zijn essentiƫle hulpmiddelen voor het analyseren van apparatuur met variabele snelheid, opstart-/uitlooptransiƫnten en voor het isoleren van specifieke ordercomponenten in orderanalyse. Ze maken het mogelijk om de meting van amplitude en fase van synchrone componenten, zelfs als de machinesnelheid verandert.
Hoe trackingfilters werken
Basisprincipe
- Snelheidsreferentie: Toerenteller of sleutelfase geeft een puls per omwenteling
- Frequentieberekening: Instrument berekent momentane rotatiefrequentie van toerenteller
- Ordevermenigvuldiging: Vermenigvuldigt de rotatiefrequentie met het volgordenummer (1, 2, 3, enz.)
- Filtercentrering: Smal banddoorlaatfilter gecentreerd op berekende frequentie
- Continue aanpassing: Naarmate de snelheid verandert, verandert de filterfrequentie continu
- Uitgang: Gefilterd signaal dat alleen het geselecteerde ordercomponent bevat
Filterkenmerken
- Bandbreedte: Meestal Ā±2-10% van de middenfrequentie
- Smalheid: Verwerpt effectief nabijgelegen frequenties
- Trackingpercentage: Kan snel veranderende snelheden volgen
- Meerdere filters: Moderne instrumenten bieden gelijktijdige tracking van meerdere orders
Toepassingen
1. Opstart- en afbouwanalyse
Primaire toepassing voor trackingfilters:
- Track 1Ć amplitude en fase versus snelheid tijdens transiĆ«nten
- Genereren Bode-plots (amplitude en fase versus snelheid)
- Identificeren kritische snelheden van amplitudepieken
- Meeteenheid demping van resonantiepiekbreedte
- Volg 2Ć, 3Ć tegelijkertijd om meerdere modi te identificeren
2. Analyse van apparatuur met variabele snelheid
- Handhaaf ordergebaseerde metingen ondanks snelheidsvariaties
- VFD-aangedreven motoren met continu variƫrende snelheid
- Windturbines met wisselende windsnelheden
- Procesapparatuur met lastafhankelijke snelheidsveranderingen
- Maakt consistente trends mogelijk, ongeacht snelheidsschommelingen
3. Balanceren
- Spoor 1Ć component tijdens balanceren procedure
- Filter niet-1Ć componenten uit voor een schonere meting
- Fasemeting alleen bij 1Ć frequentie
- Verbetert de nauwkeurigheid door andere trillingsbronnen af te wijzen
4. Orderspecifieke analyse
- Isoleer specifieke orders voor gedetailleerde studie
- Voorbeeld: Track 2Ć om de voortgang van de verkeerde uitlijning te bewaken
- Volgorde van de doorvoer van rupsbladen in ventilatoren/pompen
- Afzonderlijke overlappende frequentiecomponenten
Voordelen van trackingfilters
Snelheidsonafhankelijkheid
- Metingen zijn zinvol, ongeacht snelheidsvariaties
- Vergelijk gegevens van verschillende snelheden op dezelfde basis (orders)
- Essentieel voor apparatuur zonder constante snelheid
Componentisolatie
- Scheidt een specifieke volgorde van alle andere frequenties
- Schonere signalen dan full-spectrum FFT
- Betere signaal-ruisverhouding voor ordercomponenten
- Maakt nauwkeurige amplitude- en fasemeting mogelijk
Transiƫnte analyse
- Volg componenten tijdens snelheidsveranderingen
- Continue meting tijdens acceleratie/deceleratie
- Geen behoefte aan stabiele omstandigheden
- Onthult snelheidsafhankelijk gedrag
Beperkingen en overwegingen
Vereist toerenteller
- Nauwkeurige snelheidsreferentie essentieel
- De kwaliteit van het toerentellersignaal heeft invloed op de filterprestaties
- Kan niet worden gebruikt op apparatuur zonder snelheidsreferentie
- De puls per omwenteling moet betrouwbaar zijn
Volgt alleen synchrone componenten
- Niet-synchrone fouten worden niet gedetecteerd (de meeste lagerdefecten)
- Elektrische frequenties niet gevolgd
- Willekeurige trillingen uitgefilterd
- Voor een volledige diagnose moet een aanvullende analyse worden gebruikt
Filterbandbreedte-afwegingen
- Smal filter: Betere afwijzing van aangrenzende frequenties, maar tragere respons op snelheidsveranderingen
- Breed filter: Snellere tracking, maar kan ook nabijgelegen componenten bevatten
- Optimaal: Meestal 5-10%-bandbreedte voor de meeste toepassingen
Trackingfilter versus FFT
| Functie | FFT-analyse | Volgfilter |
|---|---|---|
| Snelheidsvereiste | Werkt op elke snelheid | Vereist toerenteller |
| Snelheidsvariatie | Vereist een constante snelheid | Kan met wisselende snelheden overweg |
| Informatie | Volledig spectrum, alle frequenties | Alleen Ć©Ć©n bestelling |
| Niet-synchrone fouten | Detecteert alle fouten | Mist niet-synchrone |
| Transiƫnte analyse | Moeilijk | Uitstekend |
| Het beste voor | Algemene diagnostiek, steady-state | Kritische snelheidsanalyse, variabele snelheid |
Moderne implementaties
Digitale trackingfilters
- Softwarematige filters in moderne analysers
- Meerdere gelijktijdige orders (1Ć, 2Ć, 3Ć gelijktijdig)
- Instelbare bandbreedte
- Realtime weergave tijdens transiƫnten
Integratie van orderanalyse
- Trackingfilters als basis voor uitgebreide orderanalyse
- Volledig orderspectrum geƫxtraheerd (alle orders tegelijk)
- Kleurenkaarten die volgorde versus snelheid weergeven
- Geautomatiseerde detectie van kritieke snelheid op basis van ordervolggegevens
Trackingfilters zijn gespecialiseerde maar krachtige hulpmiddelen voor trillingsanalyse, met name voor rotordynamica en apparatuur met variabele snelheid. Door de focus op specifieke orders te behouden ondanks snelheidsveranderingen, maken trackingfilters transiƫntenanalyse en snelheidsonafhankelijke componentbewaking mogelijk die onmogelijk zouden zijn met standaard FFT-technieken. Dit maakt ze essentieel voor kritische snelheidsidentificatie en geavanceerde machinediagnostiek.
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 