Čo je obálkové spektrum? Analýza demodulovaného signálu • Prenosný vyvažovač, analyzátor vibrácií "Balanset" pre dynamické vyvažovanie drvičov, ventilátorov, mulčovačov, závitoviek na kombajnoch, hriadeľov, odstrediviek, turbín a mnohých ďalších rotorov Čo je obálkové spektrum? Analýza demodulovaného signálu • Prenosný vyvažovač, analyzátor vibrácií "Balanset" pre dynamické vyvažovanie drvičov, ventilátorov, mulčovačov, závitoviek na kombajnoch, hriadeľov, odstrediviek, turbín a mnohých ďalších rotorov

Čo je to obálkové spektrum? Analýza demodulovaného signálu

Publikované používateľom admin dňa

Pochopenie obálkového spektra

Definícia: Čo je to obálkové spektrum?

Obálkové spektrum je frekvencia spektrum získané výpočtom Rýchla premena funkcie (FFT) obálkového (amplitúdovo demodulovaného) signálu z analýza obálky. Odhaľuje frekvencie opakovania nárazov alebo modulácií vo vysokofrekvenčných vibráciách, vďaka čomu je najúčinnejšou technikou na detekciu... chyby valivých ložísk. Zatiaľ čo štandardná FFT zobrazuje nosné frekvencie (rezonancie excitované nárazmi), obálkové spektrum zobrazuje modulačné frekvencie (rýchlosť, akou dochádza k nárazom), ktoré priamo zodpovedajú frekvencie porúch ložísk ako BPFO, BPFI, BSF a FTF.

Obálkové spektrum je pre diagnostiku ložísk tým, čím je pre štandardnú FFT... nevyváženosť a nesprávne zarovnanie detekcia – primárny diagnostický nástroj, ktorý umožňuje včasnú detekciu porúch extrakciou diagnostických frekvencií z vysokofrekvenčného “šumu”, ktorý štandardná FFT nedokáže efektívne analyzovať.

Ako sa generuje obálkové spektrum

Proces analýzy obálok

  1. Pásmový filter: Filtrovať RAW vibrácie signál do vysokofrekvenčného pásma (napr. 1 – 10 kHz)
  2. Detekcia obálky (demodulácia): Extrakt amplitúdovej obálky filtrovaného signálu
  3. Nízkopriepustný filter: Vyhladenie obálky (odstránenie zvyšného nosiča)
  4. Rýchla premena funkcie (FFT): Výpočet frekvenčného spektra obálkového signálu
  5. Výsledok: Obálkové spektrum zobrazujúce miery opakovania nárazov

Čo predstavuje obálka

  • Vysokofrekvenčné vibrácie (nosič) modulované nárazmi ložiska (modulácia)
  • Obálka extrahuje moduláciu (opakujúci sa vzor nárazu)
  • FFT obálky zobrazuje modulačné frekvencie
  • Modulačné frekvencie = frekvencie porúch ložísk

Spektrá čítacej obálky

Zdravé nosenie

  • Nízka celková úroveň obálky
  • Ploché alebo mierne sklonené spektrum
  • Žiadne výrazné vrcholy
  • Prahová hodnota šumu na úrovni citlivosti prístroja alebo nižšej

Chybné ložisko

  • Primárny vrchol: Pri frekvencii poruchy ložiska (BPFO, BPFI, BSF alebo FTF)
  • Harmonické: 2×, 3×, 4× frekvencie porúch so zhoršovaním poruchy
  • Bočné pásma: Rozstup približne od frekvencie porúch pri klietke (FTF) alebo od rýchlosti jazdy (1×)
  • Zvýšené poschodie: Celková hladina hluku sa zvyšuje so zhoršovaním stavu ložísk.

Indikátory závažnosti

  • Špičková amplitúda: Vyššia amplitúda = závažnejšia porucha
  • Počet harmonických: Viac harmonických = pokročilejšie poškodenie
  • Zložitosť bočného pásma: Rozsiahle bočné pásma naznačujú moduláciu, často závažnosť
  • Zvýšenie šumového prahu: Zvýšená podlaha naznačuje rozsiahle poškodenie povrchu

Výhody oproti štandardnej FFT

Včasná detekcia

  • Detekuje chyby ložísk o 6 – 18 mesiacov skôr ako štandardná FFT
  • Citlivé na mikroodlupovanie neviditeľné v rýchlostnom spektre
  • Poskytuje maximálny čas na plánovanie údržby

Vymazať podpisy porúch

  • Výrazné a ľahko identifikovateľné frekvencie porúch ložísk
  • Menej rušenia z nevyváženosti a nesprávneho zarovnania (odfiltrované)
  • Jasne viditeľné vzory bočných pásiem
  • Diagnostická jasnosť lepšia ako štandardné spektrum

Detekcia nízkoenergetických udalostí

  • Malé nárazy ložiska vytvárajú v štandardnej FFT málo energie
  • Ale efektívne excitujú vysokofrekvenčné rezonancie
  • Analýza obálok zosilňuje tieto slabé diagnostické signály

Interpretačné pokyny

Identifikácia poruchy

  1. Vypočítajte frekvencie ložísk: BPFO, BPFI, BSF, FTF pre nainštalované ložisko
  2. Spektrum vyhľadávacej obálky: Hľadajte vrcholy pri vypočítaných frekvenciách (tolerancia ±51 TP3T)
  3. Vrchol zápasu: Ktorá vypočítaná frekvencia zodpovedá pozorovanému vrcholu?
  4. Overenie pomocou harmonických: Skontrolujte 2× a 3× harmonické
  5. Skontrolujte bočné pásma: Rozstup bočných pásiem poskytuje dodatočné potvrdenie
  6. Diagnóza: Vrchol pri BPFO = vonkajší krúžok; BPFI = vnútorný krúžok; BSF = valivý prvok; FTF = klietka

Posúdenie závažnosti

  • Počiatočný (obálka 0,5 – 1 g): Malá špička, žiadne harmonické, monitorovať mesačne
  • Skorý (1-3g): Jasný vrchol, 1-2 harmonické, monitorovať týždenne, plánovať mesačnú výmenu
  • Stredná (3 – 10 g): Silný vrchol, viacero harmonických, bočné pásma, týždne výmeny plánu
  • Pokročilé (> 10 g): Veľmi vysoká amplitúda, veľa harmonických, zvýšená podlaha, urgentná výmena

Praktické využitie

Rutinný monitoring

  • Zahrnutie obálkového spektra do trás monitorovania stavu
  • Amplitúda obálky trendu pri frekvenciách porúch ložiska
  • Skoršia detekcia ako celkové zistenie trendu vibrácií
  • Identifikácia špecifickej poruchy verzus všeobecné zvýšenie vibrácií

Riešenie problémov

  • Keď sú celkové vibrácie zvýšené, ale štandardná FFT nie je jasná
  • Podozrenie na problémy s ložiskami
  • Overenie potreby výmeny ložiska
  • Identifikácia ložiska vo viacložiskovom stroji

Vzťah k analýze obálok

  • Analýza obálky: Kompletný proces (filtrovanie + demodulácia + FFT)
  • Obálkové spektrum: Výsledný frekvenčný graf z analýzy obálky
  • Signál obálky: Časovo demodulovaný signál (medzikrok)
  • Podmienky: Často sa používa zameniteľne, ale technicky je obálkové spektrum výstupom

Obálkové spektrum je zlatým štandardom pre detekciu defektov ložísk pri vibračnej analýze. Jeho schopnosť odhaliť frekvencie porúch ložísk mesiace predtým, ako sa stanú viditeľnými v štandardných spektrách, v kombinácii s jasnými diagnostickými vzormi a schopnosťou identifikácie špecifických porúch, robí z analýzy obálkového spektra nevyhnutný nástroj v programoch prediktívnej údržby rotačných zariadení.

← Späť na hlavný index

Kategórie:
WhatsApp