Ce este Zoom FFT? Analiză spectrală de înaltă rezoluție • Echilibrator portabil, analizor de vibrații "Balanset" pentru echilibrarea dinamică a concasoarelor, ventilatoarelor, tocătoarelor, spiralelor pe combine, arborilor, centrifugelor, turbinelor și multor alte rotoare Ce este Zoom FFT? Analiză spectrală de înaltă rezoluție • Echilibrator portabil, analizor de vibrații "Balanset" pentru echilibrarea dinamică a concasoarelor, ventilatoarelor, tocătoarelor, spiralelor pe combine, arborilor, centrifugelor, turbinelor și multor alte rotoare

Ce este Zoom FFT? Analiza spectrală de înaltă rezoluție

Publicat de admin pe

Înțelegerea FFT-ului cu Zoom

Definiție: Ce este Zoom FFT?

FFT cu zoom (numită și FFT de înaltă rezoluție sau zoom în frecvență) este o metodă avansată Transformata Fourier rapidă Tehnică ce oferă o rezoluție de frecvență foarte fină într-o bandă de frecvență îngustă selectată, mai degrabă decât pe întregul spectru. În loc să analizeze 0-1000 Hz cu o rezoluție de 1 Hz (1000 de linii), FFT cu zoom ar putea analiza 95-105 Hz cu o rezoluție de 0,01 Hz (de asemenea, 1000 de linii, dar concentrată în banda îngustă). Această îmbunătățire dramatică a rezoluției permite separarea componentelor de frecvență aflate la distanțe apropiate, cum ar fi benzi laterale, identificarea precisă a frecvenței și analiza detaliată a regiunilor spectrale specifice.

FFT Zoom este esențială pentru diagnosticarea defectelor barei rotorului motorului (rezolvarea benzilor laterale de alunecare a frecvenței), a problemelor angrenajelor (identificarea modelelor de modulație) și a oricărei situații în care există informații de diagnostic importante în vârfuri apropiate care s-ar contopi în analiza FFT standard.

De ce este nevoie de Zoom FFT

Limitările de rezoluție ale FFT standard

FFT standard are limite fundamentale de rezoluție:

  • Rezoluție = Fmax / Număr de linii
  • Exemplu: interval 0-1000 Hz, 800 linii → rezoluție 1,25 Hz
  • Problemă: Nu se pot distinge vârfurile separate de < 1,25 Hz
  • Frecvența alunecării: Adesea 0,5-2 Hz, necesită o rezoluție mai bună pentru a vedea benzile laterale

Îmbunătățirea compromisurilor de rezoluție

  • Reduceți Fmax: 0-100 Hz oferă o rezoluție de 0,125 Hz (mai bună), DAR ratează conținutul de înaltă frecvență
  • Măriți liniile: 8000 de linii oferă 0,125 Hz, DAR necesită mult timp de procesare/memorie
  • FFT cu zoom: Combină rezoluția înaltă în banda de interes cu o procesare rezonabilă

Cum funcționează Zoom FFT

Proces de bază

  1. Selectați banda de frecvență: Alegeți frecvența centrală și lățimea de bandă (de exemplu, 100 Hz ± 10 Hz)
  2. Schimbare de frecvență: Deplasare digitală a benzii selectate în jos, aproape de curent continuu (banda de bază)
  3. Decimare: Reduceți rata de eșantionare proporțional cu lățimea de bandă restrânsă
  4. Calculul FFT: Efectuați FFT pe semnal cu rată redusă
  5. Rezultat: Spectru de înaltă rezoluție al benzii înguste selectate

Câștig de rezoluție

  • Dacă se mărește la 1/10 din întreaga distanță, se obține o rezoluție de 10× mai fină.
  • Exemplu: 0-1000 Hz la o rezoluție de 1 Hz → Zoom la 95-105 Hz la o rezoluție de 0,01 Hz
  • Câștig = (Interval complet / Interval zoom)

Aplicații

1. Detectarea defectelor barei rotorului motorului

Aplicația clasică FFT cu zoom:

  • Problemă: Benzile laterale de frecvență de alunecare (spațiere 0,5-2 Hz) sunt prea apropiate pentru a fi rezolvate în FFT standard
  • Soluție: Zoom FFT de aproximativ 1× viteza de rulare cu o rezoluție de 0,1 Hz sau mai bună
  • Rezultat: Benzile laterale clar separate dezvăluind bare de rotor rupte
  • Analiză: Amplitudinea benzii laterale indică numărul de bare rupte

2. Diagnosticarea angrenajelor

  • Mărire în jurul frecvenței angrenajului
  • Rezolvați benzile laterale la distanța dintre vitezele arborelui
  • Identificați modelele de frecvență ale dinților de vânătoare
  • Distingeți benzile laterale ale pinionului de cele ale angrenajului

3. Analiza rulmentului

  • Măriți frecvențele defectelor lagărelor
  • Rezolvarea structurii benzii laterale
  • Determinați frecvența exactă a defecțiunilor (comparați cu cea calculată)
  • Analizați modelele de modulație

4. Analiza frecvenței electrice

  • Mărire în jurul frecvenței liniei sau 2× frecvența liniei
  • Rezolvarea benzilor laterale de frecvență de alunecare în vibrațiile legate de curent
  • Identificați cu precizie frecvența de trecere a polului

5. Studii de viteză critică

  • Măriți în jurul frecvențelor naturale suspectate
  • Determinarea precisă a frecvenței de rezonanță
  • Măsurarea lățimii vârfului de rezonanță pentru calculul amortizării

Procedura operațională

Înființat

  1. FFT standard Mai întâi: Identificați regiunea de frecvență de interes
  2. Selectați Centrul: Alegeți frecvența centrală pentru zoom
  3. Selectați intervalul: Alegeți lățimea de bandă a zoomului (îngustă pentru rezoluție înaltă)
  4. Setați parametrii: Număr de linii (de obicei același ca FFT standard)
  5. Obțineți date: Instrumentul efectuează FFT cu zoom

Setări tipice

  • Benzi laterale ale motorului: Centru la 1× (30 Hz), interval ±10 Hz, 800 linii → rezoluție 0,025 Hz
  • Plasă de angrenaj: Centru la GMF (600 Hz), interval ±50 Hz, 1600 linii → rezoluție 0,0625 Hz
  • Defecțiune la rulment: Centru la BPFO (150 Hz), interval ±25 Hz, 800 linii → rezoluție 0,0625 Hz

Avantaje

Rezoluție înaltă

  • Rezoluție de 10-100× mai bună decât FFT standard
  • Separă vârfurile imposibil de distins altfel
  • Dezvăluie detalii de diagnostic

Eficiență computațională

  • Mai eficient decât creșterea liniilor pe întreg spectrul
  • Procesare mai rapidă
  • Necesită mai puțină memorie

Măsurarea frecvenței de precizie

  • Determină frecvența de vârf exactă
  • Comparați cu calculele teoretice
  • Verificarea diagnosticării defecțiunilor

Limitări

Numai bandă îngustă

  • Afișează doar regiunea de frecvență selectată
  • Pierde informații în afara benzii de zoom
  • Trebuie să știi aproximativ unde să mărești
  • Necesită mai întâi FFT standard pentru o imagine de ansamblu

Cunoștințe de utilizator necesare

  • Trebuie să selectați regiunea de zoom corespunzătoare
  • Necesită înțelegerea a ceea ce trebuie căutat
  • Nu este potrivit pentru screening general
  • Mai complex decât FFT-ul standard

Investiție de timp

  • Măsurare suplimentară dincolo de FFT standard
  • Timpul de configurare și selectare a parametrilor
  • Justificat pentru echipamente critice sau probleme confirmate

Zoom FFT este un instrument puternic de analiză spectrală care oferă rezoluția de înaltă frecvență necesară pentru a rezolva componentele vibraționale aflate la distanțe mici, esențiale pentru diagnosticarea defecțiunilor electrice ale motorului, a defectelor angrenajelor și a problemelor la rulmenți. Stăpânirea tehnicilor zoom FFT - cunoașterea momentului în care să le utilizați, a modului de selectare a parametrilor potriviți și interpretarea spectrelor de înaltă rezoluție rezultate - este esențială pentru analiza avansată a vibrațiilor și diagnosticarea detaliată a defecțiunilor în utilajele complexe.

← Înapoi la indexul principal

Categorii:
WhatsApp