Înțelegerea filtrelor de urmărire

Dispozitive

Ebalansator portabil și analizor de vibrații Balanset-1A.

$2,358.31

Piese

Senzor de vibrații.

$107.47

Piese

Senzor optic (tahometru laser).

$148.07

Dispozitive

Balanset-4.

$8,123.32

Piese

Stand magnetic Insize-60-kgf.

$54.93

Piese

Ceasetă reflectorizantă.

$11.94

Dispozitive

Ebalansator dinamic "Balanset-1A" OEM.

$2,071.73

Definiție: Ce este un filtru de urmărire?

Filtru de urmărire (numit și filtru de urmărire a comenzilor sau filtru sincron) este un filtru trece-bandă îngustă în analiza vibrațiilor instrumente care își ajustează automat frecvența centrală pentru a urma un multiplu (ordin) al vitezei de rotație a mașinii. De exemplu, un “filtru de urmărire 1×” urmărește continuu frecvența vitezei de funcționare, filtrând toate celelalte frecvențe și trecând cu vederea doar componenta fundamentală 1×. În mod similar, filtrele de urmărire 2× și 3× urmăresc de două ori și, respectiv, de trei ori viteza de funcționare.

Filtrele de urmărire sunt instrumente esențiale pentru analiza echipamentelor cu viteză variabilă, a tranzienților de pornire/oprire în inerție și pentru izolarea componentelor specifice ale comenzii. analiza comenzilor. Acestea permit măsurarea amplitudine și fază a componentelor sincrone chiar și atunci când viteza mașinii se modifică.

Cum funcționează filtrele de urmărire

Principiu de bază

1. Referință de viteză: Tachimetru sau fazor cheie oferă un impuls pe rotație
2. Calculul frecvenței: Instrumentul calculează frecvența de rotație instantanee de la tahometru
3. Înmulțirea prin ordine: Înmulțește frecvența de rotație cu numărul de ordine (1, 2, 3 etc.)
4. Centrarea filtrului: Filtru trece-bandă îngust centrat la frecvența calculată
5. Ajustare continuă: Pe măsură ce viteza se schimbă, frecvența filtrului urmărește continuu
6. Ieșire: Semnal filtrat care conține doar componenta de comandă selectată

Caracteristicile filtrului

• Lățime de bandă: De obicei ±2-10% frecvență centrală
• Îngustitudine: Respinge eficient frecvențele din apropiere
• Rată de urmărire: Poate urmări viteze care se schimbă rapid
• Filtre multiple: Instrumentele moderne oferă urmărirea simultană a mai multor comenzi

Aplicații

1. Analiza pornirii și a declinului rulant

Aplicație principală pentru filtrele de urmărire:

• Urmăriți amplitudinea și faza 1× în funcție de viteză în timpul tranzițiilor
• Genera Diagrame Bode (amplitudine și fază în funcție de viteză)
• Identifica viteze critice din vârfurile de amplitudine
• Măsură amortizare din lățimea vârfului de rezonanță
• Urmăriți 2×, 3× simultan pentru a identifica mai multe moduri

2. Analiza echipamentelor cu viteză variabilă

• Mențineți măsurătorile bazate pe comenzi în ciuda variațiilor de viteză
• Motoare acționate de VFD cu viteză variabilă continuă
• Turbine eoliene cu viteze variabile ale vântului
• Echipamente de proces cu modificări ale vitezei în funcție de sarcină
• Permite o tendință consistentă indiferent de fluctuațiile de viteză

3. Echilibrare

• Urmăriți componenta 1× în timpul echilibrare procedura
• Filtrați componentele non-1× pentru o măsurare mai curată
• Măsurarea fazei doar la 1× frecvență
• Îmbunătățește precizia prin eliminarea altor surse de vibrații

4. Analiza specifică comenzii

• Izolați comenzi specifice pentru un studiu detaliat
• Exemplu: Urmăriți 2× pentru a monitoriza progresia nealinierii
• Ordinea de trecere a palei de cale în ventilatoare/pompe
• Componente separate de frecvență suprapuse

Avantajele filtrelor de urmărire

Independența Vitezei

• Măsurători semnificative indiferent de variațiile de viteză
• Comparați datele de la viteze diferite pe aceeași bază (comenzi)
• Esențial pentru echipamente fără viteză constantă

Izolarea componentelor

• Separă ordinea specifică de toate celelalte frecvențe
• Semnale mai curate decât FFT cu spectru complet
• Raport semnal-zgomot mai bun pentru componentele comenzii
• Permite măsurarea precisă a amplitudinii și fazei

Analiza tranzitorie

• Urmăriți componentele în funcție de schimbările de viteză
• Măsurare continuă în timpul accelerării/decelerației
• Nu este nevoie de condiții de stare staționară
• Dezvăluie comportamentul dependent de viteză

Limitări și considerații

Necesită tahometru

• Referință precisă a vitezei esențială
• Calitatea semnalului tahometrului afectează performanța filtrului
• Nu se poate utiliza pe echipamente fără referință de viteză
• Impulsul o dată pe rotație trebuie să fie fiabil

Urmărește doar componentele sincrone

• Defecțiunile nesincrone nu au fost înregistrate (majoritatea defectelor lagărelor)
• Frecvențele electrice nu sunt urmărite
• Vibrații aleatorii filtrate
• Trebuie utilizată analiza complementară pentru un diagnostic complet

Compromisuri privind lățimea de bandă a filtrului

• Filtru îngust: O mai bună respingere a frecvențelor adiacente, dar un răspuns mai lent la schimbările de viteză
• Filtru larg: Urmărire mai rapidă, dar poate include componente din apropiere
• Optimal: De obicei, lățime de bandă 5-10% pentru majoritatea aplicațiilor

Filtru de urmărire vs. FFT

Caracteristică	Analiza FFT	Filtru de urmărire
Cerință de viteză	Funcționează la orice viteză	Necesită tahometru
Variația vitezei	Necesită viteză constantă	Gestionează viteze variabile
Informaţii	Spectru complet, toate frecvențele	Doar o singură comandă
Defecțiuni nesincrone	Detectează toate defecțiunile	Ratează nesincron
Analiza tranzitorie	Dificil	Excelent
Cel mai bun pentru	Diagnosticare generală, stare staționară	Analiza vitezei critice, viteză variabilă

Implementări moderne

Filtre de urmărire digitală

• Filtre bazate pe software în analizoarele moderne
• Comenzi simultane multiple (1×, 2×, 3× concomitent)
• Lățime de bandă reglabilă
• Afișaj în timp real în timpul tranzițiilor

Integrare Analiză Comenzi

• Filtrele de urmărire ca fundament al unei analize complete a comenzilor
• Spectru complet de comenzi extras (toate comenzile simultan)
• Hărți color care arată ordinea vs. viteză
• Detectarea automată a vitezei critice din datele de urmărire a comenzilor

Filtrele de urmărire sunt instrumente specializate, dar puternice, în analiza vibrațiilor, în special pentru dinamica rotorului și echipamentele cu viteză variabilă. Prin menținerea concentrării pe comenzi specifice în ciuda schimbărilor de viteză, filtrele de urmărire permit analiza tranzitorie și monitorizarea componentelor independente de viteză, care ar fi imposibilă cu tehnicile FFT standard, ceea ce le face esențiale pentru identificarea vitezei critice și diagnosticarea avansată a mașinilor.

---

← Înapoi la indexul principal