Czym jest Zoom FFT? Analiza widmowa o wysokiej rozdzielczości • Przenośny wyważacz, analizator drgań "Balanset" do dynamicznego wyważania kruszarek, wentylatorów, mulczerów, ślimaków w kombajnach, wałów, wirówek, turbin i wielu innych wirników Czym jest Zoom FFT? Analiza widmowa o wysokiej rozdzielczości • Przenośny wyważacz, analizator drgań "Balanset" do dynamicznego wyważania kruszarek, wentylatorów, mulczerów, ślimaków w kombajnach, wałów, wirówek, turbin i wielu innych wirników

Czym jest Zoom FFT? Analiza widmowa o wysokiej rozdzielczości

Opublikowane przez admin w dniu

Zrozumienie Zoom FFT

Definicja: Czym jest Zoom FFT?

Powiększ FFT (nazywana również FFT o wysokiej rozdzielczości lub zoomem częstotliwościowym) jest zaawansowaną Szybka transformata Fouriera Technika zapewniająca bardzo dokładną rozdzielczość częstotliwości w wybranym wąskim paśmie częstotliwości, a nie w całym widmie. Zamiast analizować zakres 0–1000 Hz z rozdzielczością 1 Hz (1000 linii), powiększona FFT może analizować zakres 95–105 Hz z rozdzielczością 0,01 Hz (również 1000 linii, ale skoncentrowanych w wąskim paśmie). Ta znacząca poprawa rozdzielczości umożliwia separację blisko rozmieszczonych składowych częstotliwości, takich jak: wstęgi boczne, precyzyjna identyfikacja częstotliwości i szczegółowa analiza określonych obszarów widmowych.

Analiza FFT metodą Zoom FFT jest niezbędna do diagnozowania uszkodzeń prętów wirnika silnika (rozpoznawanie pasm bocznych częstotliwości poślizgu), problemów z przekładniami (identyfikacja wzorców modulacji) i wszelkich sytuacji, w których ważne informacje diagnostyczne znajdują się w blisko rozmieszczonych pikach, które połączyłyby się w standardowej analizie FFT.

Dlaczego potrzebna jest analiza FFT Zoom

Ograniczenia rozdzielczości standardowej FFT

Standardowa FFT ma podstawowe ograniczenia rozdzielczości:

  • Rozdzielczość = Fmax / Liczba wierszy
  • Przykład: zakres 0-1000 Hz, 800 linii → rozdzielczość 1,25 Hz
  • Problem: Nie można odróżnić szczytów oddzielonych < 1,25 Hz
  • Częstotliwość poślizgu: Często 0,5-2 Hz, wymaga lepszej rozdzielczości, aby zobaczyć pasma boczne

Ulepszanie kompromisów w zakresie rozdzielczości

  • Zmniejsz Fmax: Zakres 0–100 Hz zapewnia rozdzielczość 0,125 Hz (lepszą), ALE brakuje treści o wysokiej częstotliwości
  • Zwiększ linie: 8000 linii daje 0,125 Hz, ALE wymaga dużo czasu przetwarzania/pamięci
  • Powiększ FFT: Łączy wysoką rozdzielczość w interesującym nas paśmie z rozsądnym przetwarzaniem

Jak działa Zoom FFT

Podstawowy proces

  1. Wybierz pasmo częstotliwości: Wybierz częstotliwość środkową i szerokość pasma (np. 100 Hz ± 10 Hz)
  2. Zmiana częstotliwości: Cyfrowo przesuń wybrane pasmo w dół, w kierunku bliskim DC (pasmo podstawowe)
  3. Dziesiątkowanie: Zmniejsz częstotliwość próbkowania proporcjonalnie do zwężonej szerokości pasma
  4. Obliczenia FFT: Wykonaj FFT na sygnale o obniżonej szybkości
  5. Wynik: Widmo o wysokiej rozdzielczości wybranego wąskiego pasma

Wzmocnienie rozdzielczości

  • Jeśli powiększysz obraz do 1/10 pełnego zakresu, uzyskasz 10× lepszą rozdzielczość
  • Przykład: 0–1000 Hz przy rozdzielczości 1 Hz → Powiększenie do 95–105 Hz przy rozdzielczości 0,01 Hz
  • Wzmocnienie = (Pełny zakres / Zakres powiększenia)

Aplikacje

1. Wykrywanie uszkodzeń prętów wirnika silnika

Klasyczne zastosowanie FFT z zoomem:

  • Problem: Pasma boczne częstotliwości poślizgu (odstęp 0,5–2 Hz) są zbyt bliskie, aby można je było rozróżnić w standardowej analizie FFT
  • Rozwiązanie: Powiększ FFT o około 1× prędkości biegu z rozdzielczością 0,1 Hz lub lepszą
  • Wynik: Wyraźnie oddzielone pasma boczne ukazujące złamane pręty wirnika
  • Analiza: Amplituda pasma bocznego wskazuje liczbę pękniętych pasów

2. Diagnostyka przekładni

  • Powiększenie częstotliwości zazębiania kół zębatych
  • Rozwiąż pasma boczne przy odstępie prędkości wału
  • Określ wzorce częstotliwości zębów myśliwskich
  • Rozróżnij paski boczne zębatki i koła zębatego

3. Analiza łożysk

  • Powiększenie częstotliwości uszkodzeń łożysk
  • Rozwiąż strukturę pasma bocznego
  • Określ dokładną częstotliwość występowania usterek (porównaj z obliczoną)
  • Analizuj wzorce modulacji

4. Analiza częstotliwości elektrycznej

  • Powiększ częstotliwość linii lub 2× częstotliwość linii
  • Rozwiązywanie pasm bocznych częstotliwości poślizgu w drganiach związanych z prądem
  • Określ precyzyjnie częstotliwość przejść biegunów

5. Badania prędkości krytycznej

  • Zoom wokół podejrzewanych częstotliwości naturalnych
  • Precyzyjne określenie częstotliwości rezonansowej
  • Zmierz szerokość piku rezonansowego w celu obliczenia tłumienia

Procedura operacyjna

Organizować coś

  1. Standardowa FFT Najpierw: Zidentyfikuj interesujący Cię obszar częstotliwości
  2. Wybierz środek: Wybierz częstotliwość środkową dla powiększenia
  3. Wybierz zakres: Wybierz szerokość pasma powiększenia (wąska dla wysokiej rozdzielczości)
  4. Ustaw parametry: Liczba linii (zwykle taka sama jak w standardowym FFT)
  5. Zdobądź dane: Instrument wykonuje FFT z zoomem

Ustawienia typowe

  • Pasma boczne ruchowe: Środek na 1× (30 Hz), rozpiętość ±10 Hz, 800 linii → rozdzielczość 0,025 Hz
  • Siatka przekładni: Środek w GMF (600 Hz), rozpiętość ±50 Hz, 1600 linii → rozdzielczość 0,0625 Hz
  • Usterka łożyska: Środek w BPFO (150 Hz), rozpiętość ±25 Hz, 800 linii → rozdzielczość 0,0625 Hz

Zalety

Wysoka rozdzielczość

  • 10-100× lepsza rozdzielczość niż w przypadku standardowej FFT
  • Oddziela szczyty, których inaczej nie da się rozróżnić
  • Ujawnia szczegóły diagnostyczne

Wydajność obliczeniowa

  • Bardziej wydajne niż zwiększanie liczby linii w całym spektrum
  • Szybsze przetwarzanie
  • Mniej wymaganej pamięci

Precyzyjny pomiar częstotliwości

  • Określa dokładną częstotliwość szczytową
  • Porównaj z obliczeniami teoretycznymi
  • Sprawdź diagnostykę usterek

Ograniczenia

Tylko wąskie pasmo

  • Pokazuje tylko wybrany region częstotliwości
  • Brakuje informacji poza pasmem Zoom
  • Musisz wiedzieć, gdzie mniej więcej powiększyć
  • Wymaga najpierw standardowej FFT w celu przeprowadzenia przeglądu

Wymagana wiedza użytkownika

  • Należy wybrać odpowiedni obszar powiększenia
  • Wymaga zrozumienia, czego szukać
  • Nie nadaje się do badań przesiewowych
  • Bardziej złożony niż standardowy FFT

Inwestycja czasu

  • Dodatkowy pomiar wykraczający poza standardową FFT
  • Czas konfiguracji i wyboru parametrów
  • Uzasadnione w przypadku krytycznego sprzętu lub potwierdzonych problemów

Zoom FFT to potężne narzędzie do analizy widmowej, które zapewnia wysoką rozdzielczość częstotliwościową niezbędną do analizy składowych drgań o małej gęstości, kluczowych dla diagnostyki usterek elektrycznych silników, uszkodzeń przekładni i problemów z łożyskami. Znajomość technik Zoom FFT – wiedza o tym, kiedy ich używać, jak dobrać odpowiednie parametry i jak interpretować uzyskane widma o wysokiej rozdzielczości – jest niezbędna do zaawansowanej analizy drgań i szczegółowej diagnostyki usterek w złożonych maszynach.

← Powrót do indeksu głównego

Kategorie:
WhatsApp