Разумевање анализе таласа

1. Дефиниција: Шта је таласна анализа?

Анализа таласа је напредна техника обраде сигнала која се користи за анализу вибрација сигнали где се фреквентни садржај мења током времена. За разлику од традиционалних Брза Фуријеова трансформација (FFT), што је најпогодније за стационарне сигнале (сигнале са константним фреквентним садржајем), таласна анализа може ефикасно да обухвати и представи пролазне догађаје, шокове и друга нестационарна понашања.

Ради тако што разлаже сигнал на скуп базних функција названих „таласци“. Сваки таласац је кратак, осцилујући пакет налик таласу који је локализован и у времену и у фреквенцији. Ова двострука локализација је оно што даје таласцима моћ.

2. Анализа таласа у односу на FFT

Да би се разумела вредност таласне анализе, важно је разумети ограничења FFT-а:

• FFT (Брза Фуријеова трансформација): FFT вам говори *које* фреквенције су присутне у сигналу, али вам не даје никакве информације о томе *када* су се појавиле. Анализира цео сигнал одједном, пружајући одличну фреквенцијску резолуцију, али нулту временску резолуцију.
• Анализа таласа: Анализа таласа вам говори *које* фреквенције су присутне и *када* су присутне. Она пружа „временско-фреквенцијску“ мапу сигнала, показујући како се спектрални садржај мења током времена.

Замислите сигнал који садржи кратак „клик“ од напуклог зуба зупчаника. FFT би могао да покаже благо повећање енергије широкопојасног опсега, али би клик био усредњен за цео сигнал. Међутим, анализа таласа би произвела графикон који јасно приказује налет високофреквентне енергије у тачном тренутку када се клик догодио.

3. Скалограм: Временско-фреквентна мапа

Најчешћи резултат таласне анализе је скалограм (или сличан временски-фреквентни графикон). Ово је 2Д мапа у боји где:

• X-оса представља време.
• Y-оса представља фреквенцију (или скалу).
• Боја представља амплитуду или енергију вибрације у том одређеном времену и фреквенцији.

Ова визуелизација олакшава уочавање пролазних догађаја који би били скривени у стандардном FFT спектру. На пример, вертикална линија „вруће“ боје на скалограму указује на широкопојасни догађај (као што је удар) који се догодио у одређеном тренутку.

4. Примене у вибрационој дијагностици

Таласна анализа се обично не користи за рутинске праћење вибрација али је моћан алат за напредну дијагностику у специфичним ситуацијама:

• Анализа мењача: Изузетно је добар у откривању локализованих грешака попут једног напуклог или сломљеног зуба, што генерише посебан ударац при сваком окретају.
• Дефект лежаја Анализа: Може се користити за детекцију појединачних удара изазваних преласком котрљајућег елемента преко одломка, посебно код машина са веома малом брзином где се традиционално анализа омотача може бити изазовно.
• Пролазни догађај Анализа: Идеалан је за анализу сигнала из покретања машине, гашења или других процеса где се карактеристике брзине и вибрација стално мењају.
• Структурна анализа: Може се користити за анализу одговора структуре на удар (тест удара) како би се разумело њено пригушење и природне фреквенције.

Иако је рачунски захтевнија од FFT-а, модерни рачунарски софтвер је учинио таласасту анализу приступачним и вредним алатом за напредне аналитичаре вибрација који се баве сложеним, нестационарним сигналима.

← Назад на главни индекс