Înțelegerea coerenței
1. Definiție: Ce este coerența?
Coerenţă (numită și Funcția de Coerență) este un instrument de procesare a semnalelor utilizat în analiza vibrațiilor pentru a determina calitatea și validitatea unei măsurători. Este o valoare între 0 și 1 care indică cât din semnalul de ieșire la o anumită frecvență este cauzat direct de semnalul de intrare.
- O coerență a 1.0 la o frecvență specifică înseamnă că există o relație liniară perfectă între cele două semnale. O creștere a intensității semnalului la ieșirea respectivă este cauzată de intrare.
- O coerență a 0.5 înseamnă că doar 50% din energia semnalului de ieșire la acea frecvență este liniar legată de semnalul de intrare. Restul de 50% se datorează altor factori precum zgomotul, neliniaritățile sau alte intrări nemăsurate.
- O coerență a 0.0 înseamnă că nu există nicio relație liniară între cele două semnale la acea frecvență.
Coerența se calculează folosind densitatea spectrală de putere încrucișată și necesită un analizor multicanal care poate măsura două semnale simultan.
2. Utilizări principale ale coerenței
Coerența este utilizată în principal în două domenii cheie:
a) Validare Funcția de răspuns în frecvență (FRF) Măsurători
Aceasta este cea mai comună și critică utilizare a coerenței. Atunci când se efectuează un test de impact (sau test la buf) pentru a măsura un FRF, graficul de coerență este esențial pentru evaluarea calității datelor.
- Măsurare bună: Pentru o FRF validă, coerența ar trebui să fie foarte apropiată de 1,0 la frecvențele corespunzătoare vârfurilor rezonante. Dacă coerența este mare (de exemplu, >0,95), aceasta oferă analistului încrederea că răspunsul măsurat a fost într-adevăr cauzat de impactul ciocanului și nu de vibrațiile de fond sau de zgomotul de măsurare.
- Măsurare slabă: Dacă coerența scade semnificativ la un vârf rezonant, indică o măsurare slabă. Aceasta s-ar putea datora unei lovituri slabe a ciocanului, unui mediu zgomotos sau unui răspuns structural neliniar. Analistul ar trebui să respingă datele de la acel impact și să încerce din nou. Coerența va fi în mod natural scăzută la anti-rezonanțe („văile” din FRF), ceea ce este normal.
b) Identificarea sursei
Coerența poate fi utilizată pentru a determina dacă vibrația de la o mașină cauzează vibrația în cealaltă. De exemplu, dacă aveți o pompă și un motor pe o bază comună și suspectați că motorul provoacă vibrațiile pompei:
- Procedura: Plasați unul accelerometru pe motor (intrarea) și un al doilea accelerometru pe pompă (ieșirea). Măsurați ambele semnale simultan și calculați coerența.
- Interpretare: Dacă coerența este mare la nivelul motorului viteză de alergare, aceasta oferă dovezi puternice că vibrația este transmisă de la motor la pompă prin structura lor comună. Dacă coerența este scăzută, vibrația pompei este probabil cauzată de propriile probleme (de exemplu, dezechilibrul pompei, cavitația) și nu de motor.
3. Factori care reduc coerența
Mai mulți factori pot determina ca valoarea coerenței să fie mai mică de 1,0:
- Zgomot de măsurare: Contaminarea semnalului de intrare sau de ieșire cu zgomot exterior.
- Sisteme neliniare: Coerența măsoară doar relația *liniară*. Dacă sistemul este neliniar (de exemplu, din cauza slăbiciunii, fisurilor sau interacțiunilor fluid-structură), coerența va fi scăzută chiar dacă există o relație cauzală.
- Întârzieri de timp: O întârziere semnificativă între semnalele de intrare și cele de ieșire poate reduce coerența.
- Alte intrări nemăsurate: Dacă ieșirea este cauzată de mai multe surse și măsurați doar una dintre ele ca intrare, coerența va fi scăzută.
În concluzie, funcția de coerență este un instrument vital de control al calității pentru măsurătorile avansate ale vibrațiilor, oferind încredere în validitatea datelor FRF și ajutând la identificarea căilor de transmitere a vibrațiilor.
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 