Ce este scurgerea spectrală în analiza FFT? • 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 scurgerea spectrală în analiza FFT? • Echilibrator portabil, analizor de vibrații „Balanset” pentru echilibrarea dinamică a concasoarelor, ventilatoarelor, tocătoarelor, spiralelor pe combine, arborilor, centrifugelor, turbinelor și multor alte rotoare

Înțelegerea scurgerilor spectrale

Definiție: Ce este scurgerea spectrală?

Scurgere spectrală este o formă de eroare de măsurare care apare în timpul Transformata Fourier rapidă (FFT) analiza unui semnal. Este vorba despre „împrăștierea” sau răspândirea energiei de la un singur vârf de frecvență discret în intervale de frecvență adiacente. Această scurgere poate distorsiona amplitudinea și frecvența semnalului de vibrație real, mascând potențial semnalele mai mici sau ducând la un diagnostic inexact.

Cauza principală: Discontinuitatea

Scurgerea spectrală este cauzată de o încălcare a ipotezei fundamentale a FFT. Algoritmul FFT presupune că blocul finit de date de formă de undă temporală pe care îl analizează este un singur ciclu perfect repetitiv al unui semnal periodic. Pentru a fi perfect periodic, valoarea semnalului la sfârșitul blocului temporal trebuie să fie identică cu valoarea sa de la început.

În practică, atunci când se analizează un semnal de vibrații din lumea reală, este aproape imposibil să se capteze un bloc de timp care să conțină un număr întreg exact de cicluri pentru fiecare componentă de frecvență. Acest lucru are ca rezultat o discontinuitate unde sfârșitul semnalului nu corespunde cu începutul. Algoritmul FFT interpretează această creștere bruscă ca un eveniment tranzitoriu de înaltă frecvență, similar unui impact. Acest tranzitoriu artificial conține energie care nu face parte din semnalul original și este această energie care se „scurge” pe o gamă largă de frecvențe din spectrul rezultat.

Efectele scurgerilor spectrale

Împărțirea energiei cauzată de scurgerea spectrală are două efecte negative principale:

  1. Precizie redusă a amplitudinii: Energia care ar fi trebuit să fie concentrată într-o singură bandă de frecvență este acum distribuită între mai multe. Acest lucru face ca amplitudinea vârfului principal să fie mai mică decât valoarea sa reală, în timp ce amplitudinile bandelor adiacente de „lobi laterali” sunt crescute artificial.
  2. Rezoluție de frecvență redusă: Scurgerea poate fi atât de severă încât ascunde complet vârfurile de frecvență mai mici, din apropiere. Un semnal mic de la un defect al unui rulment, de exemplu, s-ar putea pierde complet în „fusta” scurgerii de la un vârf mare de dezechilibru 1X.

Soluția: Fenestrarea

Scurgerea spectrală este controlată prin utilizarea ferestre funcții. O fereastră este o funcție matematică care este înmulțită cu datele formei de undă temporale *înainte* de a fi trimisă către FFT.

Cea mai obișnuită fereastră utilizată în acest scop este Fereastra HanningFereastra Hanning are o formă de clopot, netedă, care reduce semnalul până la zero atât la începutul, cât și la sfârșitul blocului de timp. Această acțiune de reducere forțează potrivirea capetelor semnalului, eliminând efectiv discontinuitatea artificială.

Prin prezentarea FFT a unui semnal periodic uniform, funcția de fereastră reduce dramatic scurgerile spectrale. Acest lucru are ca rezultat un spectru mult mai curat, cu vârfuri mai clare și un prag de zgomot mai scăzut, permițând o analiză mai precisă și mai sensibilă.


← Înapoi la indexul principal

Categorii: AnalizăGlosar

ro_RORO
WhatsApp