Razumevanje navzkrižnega spektra

Naprave

Prenosni balanser in analizator vibracij Balanset-1A

$2,347.12 Prvotna cena je bila: $2,347.12.$1,901.46Trenutna cena je: $1,901.46.

Deli

Senzor vibracij

$106.96 Prvotna cena je bila: $106.96.$71.30Trenutna cena je: $71.30.

Deli

Optični senzor (laserski tahometer)

$147.36 Prvotna cena je bila: $147.36.$83.19Trenutna cena je: $83.19.

Naprave

Balanset-4

$8,084.78

Deli

Magnetno stojalo velikosti 60 kgf

$54.67

Deli

Reflektivni trak

$11.88

Naprave

Dinamični balanser "Balanset-1A" OEM

$2,061.90 Prvotna cena je bila: $2,061.90.$1,663.78Trenutna cena je: $1,663.78.

Definicija: Kaj je navzkrižni spekter?

Medspektralni (imenovan tudi navzkrižni močnostni spekter ali navzkrižna spektralna gostota) je frekvenčna predstavitev razmerja med dvema hkrati merjenima vibracije signalov. Izračuna se z množenjem Hitra pretvorba (FFT) enega signala s kompleksnim konjugatom FFT drugega signala. Za razliko od avtospekter ki prikazuje frekvenčno vsebino posameznega signala, navzkrižni spekter pa razkrije, katere frekvence so skupne obema signaloma in faza razmerje med signali pri vsaki frekvenci.

Medspektralna analiza je bistvenega pomena za napredno večkanalno analizo vibracij, vključno z oceno prenosne funkcije, skladnost analiza in meritve oblike obratovalnega upogiba (ODS). Omogoča razumevanje širjenja vibracij skozi strukture in prepoznavanje vzročno-posledičnih povezav med mesti meritev.

Matematična definicija

Izračun

• Gxy(f) = X(f) × Y*(f)
• Kjer je X(f) = FFT signala x(t)
• Y*(f) = kompleksni konjugat FFT signala y(t)
• Rezultat je kompleksno vreden (ima tako magnitudo kot fazo)

Komponente

• Magnituda: |Gxy(f)| prikazuje jakost vsebine skupne frekvence
• Faza: ∠Gxy(f) prikazuje fazno razliko med signali pri vsaki frekvenci
• Pravi del: V fazi (kospektralna) komponenta
• Imaginarni del: Kvadraturna (90° izven faze) komponenta

Nepremičnine

Kompleksno vrednoteno

• Za razliko od avtospektra (samo resničnega) je navzkrižni spekter kompleksen
• Vsebuje informacije o magnitudi in fazi
• Faza je ključna za razumevanje signalnih odnosov

Ni simetrično

• Gxy(f) ≠ Gyx(f) na splošno
• Vrstni red je pomemben (kateri signal je referenčni)
• Gyx(f) = kompleksni konjugat od Gxy(f)

Zahtevano povprečenje

• Enotni navzkrižni spekter, hrupen in nezanesljiv
• Povprečni večkratni navzkrižni spektri za stabilno oceno
• Povprečje šumnih komponent se giblje proti ničli (nekorelirano)
• Korelirane komponente krepijo

Aplikacije

1. Izračun prenosne funkcije

Najpomembnejša uporaba:

• H(f) = Gxy(f) / Gxx(f)
• Kjer je x = vhod, y = izhod
• Prikazuje, kako se sistem odziva na vzbujanje
• Magnituda prikazuje ojačanje/slabljenje
• Faza prikazuje časovno zakasnitev ali resonančno vedenje
• Uporablja se v modalna analiza, strukturna dinamika

2. Izračun koherence

• Koherenca = |Gxy|² / (Gxx × Gy)
• Meri korelacijo med signali pri vsaki frekvenci
• Vrednosti 0–1: 1 = popolna korelacija, 0 = brez korelacije
• Potrjuje kakovost meritev in prepoznava šum

3. Določanje faznega razmerja

• Faza iz navzkrižnega spektra prikazuje časovno zakasnitev ali resonanco
• Faza 0°: signali v fazi (gibljejo se skupaj)
• 180° faza: signali so izven faze (gibljejo se v nasprotni smeri)
• 90° faza: kvadratura (resonanca ali časovna zakasnitev)
• Diagnostika oblik modov, prenos vibracij

4. Zavrnitev skupnega načina

• Navzkrižni spekter identificira frekvenčne komponente, skupne obema kanaloma
• Nekorelirano odpravljanje šuma pri povprečenju
• Razkrije prave komponente signala
• Izboljša razmerje med signalom in šumom

Praktične meritve

Tipični scenariji meritev

Primerjava ležajev

• Signal X: Vibracije na ležaju 1
• Signal Y: Vibracije na ležaju 2
• Navzkrižni spekter prikazuje frekvence, ki vplivajo na oba ležaja
• Prepozna težave, povezane z rotorjem, v primerjavi s težavami s posameznimi ležaji

Vhodno-izhodna analiza

• Signal X: Sila ali vibracije na vhodu (sklopka, ležaj pogona)
• Signal Y: Odziv na izhodu (ležaj gnane opreme)
• Navzkrižni spekter razkriva značilnosti prenosa
• Prenosna funkcija prikazuje, kako se vibracije prenašajo

Strukturni prenos

• Signal X: Vibracije ohišja ležaja
• Signal Y: Vibracije temeljev ali okvirja
• Navzkrižni spekter prikazuje, katere frekvence se prenašajo v strukturo
• Vodi prizadevanja za izolacijo ali ojačanje

Interpretacija

Visoka magnituda pri frekvenci

• Označuje močno korelacijo med signali pri tej frekvenci
• Skupni vir ali močna sklopitev
• Komponenta prisotna v obeh signalih

Nizka magnituda pri frekvenci

• Majhna korelacija (nekorelirana ali šibka sklopitev)
• Komponenta je lahko prisotna v enem signalu, v drugih pa ne.
• Ali komponenta, ki ni korelirana (hrup, različni viri)

Informacije o fazi

• 0°: Signali se premikajo skupaj (toga povezava ali pod resonanco)
• 180°: Signali se premikajo nasprotno (nad resonanco ali simetrijo)
• 90°: Kvadratura (pri resonanci ali specifični geometriji)
• Odvisno od frekvence: Fazne spremembe razkrivajo dinamično vedenje

Napredne aplikacije

Analiza več vhodov/izhodov

• Več referenčnih signalov, več odzivnih signalov
• Matrika navzkrižnih spektrov
• Identificira več prenosnih poti
• Karakterizacija kompleksnih sistemov

Oblike delovanja odklona

• Navzkrižni spektri med številnimi merilnimi točkami
• Fazni odnosi določajo vzorec odklona
• Vizualizira strukturno gibanje
• Identificira resonančne načine

Navzkrižni spekter razširja frekvenčno analizo z enokanalne na večkanalno in razkriva odnose med signali, ki omogočajo izračun prenosne funkcije, validacijo koherence in razumevanje poti prenosa vibracij. Čeprav je navzkrižni spekter bolj zapleten kot samodejni spekter, je bistvenega pomena za napredno analizo vibracij, vključno z modalnim testiranjem, strukturno dinamiko in sofisticirano diagnostiko strojev, ki zahtevajo večtočkovne meritve.

---

← Nazaj na glavno kazalo