Înțelegerea medierii sincrone

Dispozitive

Ebalansator portabil și analizor de vibrații Balanset-1A.

$2,353.83

Piese

Senzor de vibrații.

$107.26

Piese

Senzor optic (tahometru laser).

$147.78

Dispozitive

Balanset-4.

$8,107.90

Piese

Stand magnetic Insize-60-kgf.

$54.82

Piese

Ceasetă reflectorizantă.

$11.92

Dispozitive

Ebalansator dinamic "Balanset-1A" OEM.

$2,067.80

Definiție: Ce este medierea sincronă?

Medierea sincronă (numită și mediere în domeniul timpului sau mediere a semnalului) este o tehnică de procesare a semnalului în analiza vibrațiilor care îmbunătățește periodicitatea, sincronizarea vitezei vibrații componentelor, suprimând în același timp zgomotul aleatoriu și vibrațiile asincrone. Metoda funcționează prin eșantionarea repetată a vibrațiilor pe parcursul mai multor rotații ale arborelui (declanșată de un semnal tahometru o dată pe rotație), apoi prin medierea punctelor corespunzătoare din fiecare rotație. Componentele periodice care se repetă identic la fiecare rotație se consolidează prin mediere, în timp ce zgomotul aleatoriu și componentele nesincrone se anulează, îmbunătățind dramatic raportul semnal-zgomot.

Medierea sincronă este deosebit de puternică pentru diagnosticarea problemelor angrenajelor (izolarea caracteristicilor individuale ale angrenajului angrenajului) și poate dezvălui modele periodice subtile îngropate în zgomot, care ar fi invizibile în mediile standard. forme de undă temporale sau Spectre FFT.

Cum funcționează medierea sincronă

Procesul

1. Semnal de declanșare: Impuls o dată pe rotație de la tahometru sau fazor cheie definește începutul fiecărei revoluții
2. Segmentarea datelor: Semnal de vibrație împărțit în segmente de lungime egală, câte unul pe rotație
3. Aliniere: Toate segmentele aliniate la impulsul de declanșare (același punct de pornire)
4. Medierea punct cu punct: Punctele corespondente din fiecare segment au fost mediate împreună
5. Rezultat: Formă de undă medie unică reprezentând o revoluție
6. Reducerea zgomotului: Componentele aleatorii se anulează; componentele periodice se consolidează

Baza matematică

• Semnalele periodice se însumează coerent (adună în fază)
• Zgomotul aleatoriu se însumează incoerent (se anulează statistic)
• Îmbunătățirea raportului semnal-zgomot ∝ √N, unde N = numărul de medii
• Exemplu: 100 de medii îmbunătățesc raportul semnal-zgomot (SNR) cu 10× (20 dB)

Aplicații

1. Diagnosticarea cutiei de viteze

Cea mai comună și puternică aplicație:

Izolarea plasei de angrenaj

• Media sincronă cu angrenajul de interes
• Îmbunătățește modelul de plasă al angrenajului respectiv
• Suprimă alte angrenaje și rulmenți
• Dezvăluie defectele individuale ale dinților

Analiză dinte cu dinte

• Forma de undă medie arată clar angrenarea fiecărui dinte
• Dintele deteriorat apare ca o abatere de model
• Poate identifica ce dinte anume este deteriorat
• Evaluarea severității din magnitudinea abaterii

2. Îmbunătățirea analizei rulmenților

• Media pe perioada cursei exterioare pentru izolarea defectelor cursei exterioare
• Îmbunătățește impacturile periodice cauzate de defectele rulmenților
• Reduce mascarea de la alte surse de vibrații
• Deosebit de util în medii cu zgomot ridicat

3. Vibrații torsionale

• Îmbunătățiți componentele torsionale sincrone cu rotația
• Suprimarea vibrațiilor laterale și a zgomotului
• Dezvăluie rezonanțe torsionale și excitație

4. Echilibrare

• Îmbunătăţi amplitudine și fază precizia măsurării
• În special în medii zgomotoase
• Mai fiabil coeficientul de influență determinare

Avantaje

Reducerea zgomotului

• Îmbunătățire dramatică a raportului semnal-zgomot
• Poate extrage semnale îngropate cu 20-30 dB sub zgomot
• Face posibile măsurători în medii dure

Izolare greșită

• Separă semnătura unei componente de celelalte
• Exemplu: izolarea plasei pinionului de plasa roții dințate din cutia de viteze
• Identifică ce componentă este defectă

Rezoluție îmbunătățită

• Dezvăluie tipare și defecte subtile
• Afișează detalii mascate în semnalul brut
• Permite detectarea timpurie a defecțiunilor

Cerințe și limitări

Cerințe

• Turometru: Declanșator fiabil, o dată pe rotație, esențial
• Viteză constantă: Viteza trebuie să fie relativ constantă (±1-2%)
• Medii suficiente: De obicei, 50-200 de rotații pentru rezultate bune
• Semnal periodic: Îmbunătățește doar componentele cu adevărat periodice

Limitări

• Suprimă defecțiunile nesincrone: Defecte aleatorii, majoritatea defectelor la rulmenți reduse
• Variații de viteză: Modificări de viteză în timpul medierii rezultatelor estompării
• Timp necesar: Trebuie să colecteze date pe parcursul mai multor revoluții
• Nu în timp real: Postprocesare necesară

Comparație cu alte tehnici

Mediere sincronă vs. mediere liniară

• Sincronă: Medii în domeniul timpului, sincrone cu rotația, îmbunătățesc periodicitatea
• Liniar: Mediază spectrele FFT, reduce variația aleatorie în toate frecvențele
• Cazuri de utilizare: Sincron pentru angrenaje; liniar pentru netezirea spectrului general

Medierea sincronă vs. analiza anvelopei

• Mediere sincronă: Domeniul timpului, îmbunătățește modelele periodice
• Analiza anvelopei: Domeniul de frecvență, detectează impacturi repetitive
• Complementar: Poate combina ambele pentru o analiză completă

Implementare practică

Înființat

• Instalați tahometrul cu impuls clar o dată pe rotație
• Setați numărul de medii (50-200 tipic)
• Definiți lungimea semnalului (1 rotație, 10 rotații etc.)
• Verificați stabilitatea vitezei

Colectarea datelor

• Obțineți date despre vibrații pe o perioadă de mediere
• Instrumentul segmentează și calculează automat media
• Afișează forma de undă medie
• Calculează adesea FFT-ul semnalului mediu (spectru îmbunătățit)

Interpretare

• Examinați forma de undă medie pentru modele periodice
• Căutați abateri care indică defecte
• Comparați cu semnăturile cunoscute ca fiind bune
• Cuantificarea severității defectelor din amplitudinea deviației

Variații avansate

Medierea sincronă a angrenajelor

• Declanșator de la angrenajul de interes (nu de la arbore)
• Afișează modelul de plasă pentru angrenajul respectiv
• Necesită encoder sau tahometru multi-impuls

Medierea multi-ordine

• Media comenzilor multiple simultane
• Separați componentele 1×, 2×, 3×
• Oferă conținut complet al comenzii

Semnal diferențial

• Scăderea semnalului mediu din semnalul brut
• Rezidual arată ce a fost eliminat (componente asincrone)
• Util pentru identificarea defectelor lagărelor după îndepărtarea angrenajului

Medierea sincronă este o tehnică sofisticată de procesare a semnalelor care îmbunătățește dramatic vizibilitatea modelelor de vibrații periodice, sincrone cu viteza, suprimând în același timp zgomotul și componentele asincrone. Stăpânirea medierii sincrone permite diagnosticarea avansată a cutiei de viteze, detectarea timpurie a defectelor în medii zgomotoase și izolarea semnăturilor specifice ale componentelor în utilaje complexe.

---

← Înapoi la indexul principal