Разумевање демодулације (анализа анвелопе)

Дефиниција: Шта је демодулација?

У контексту анализе вибрација, демодулација је моћна техника обраде сигнала која се користи за детекцију понављајућих, нискофреквентних удара који су „скривени“ унутар високофреквентног вибрационог сигнала машине. То је основни процес иза познатијег термина, Анализа ковертеОва два термина се често користе наизменично.

Техника функционише тако што изолује високофреквентни опсег вибрација, који делује као „носећи“ сигнал, а затим издваја „омотач“ тог сигнала. Овај омотач открива основне нискофреквентне обрасце понављајућих удара, попут оних генерисаних микроскопским кваровима у лежајевима или зупчаницима.

Процес демодулације

Демодулација укључује процес у три корака:

1. Филтрирање пропусног опсега: Прво, сирови вибрациони сигнал се пропушта кроз високофреквентни филтер пропусног опсега. Ово уклања јаке, нискофреквентне вибрације (као што су неуравнотеженост и неусклађеност) и фокусира се само на високофреквентно подручје где таласи напрезања од удара лежајева или зупчаника побуђују структурне резонанције.
2. Исправка: Филтрирани, високофреквентни сигнал се затим исправља. Овај процес претвара негативни део таласног облика у позитиван, у суштини стварајући сигнал који представља апсолутну амплитуду.
3. Нископропусно филтрирање (енвелопмент): Коначно, овај исправљени сигнал се пропушта кроз нископропусни филтер. Ово изглађује високофреквентни резонантни „носећи“ сигнал, остављајући само нискофреквентни „омотач“ који прати врхове исправљеног сигнала. Овај резултујући сигнал омотача директно представља брзину понављања основних утицаја.

Затим се на овом коначном сигналу анвелопе врши FFT. Добијени спектар, назван спектар анвелопе или демодулисани спектар, показује јасне врхове на тачним фреквенцијама квара компоненти лежаја или зупчаника.

Зашто је демодулација тако ефикасна?

Демодулација је једна од најважнијих техника за рано откривање грешака због начина на који обрађује сигнале удара.

• Рано упозорење: Када котрљајући елемент удари у сићушну пукотину на лежају, она производи мали, нискоенергетски удар. Овај удар изазива веома кратак, високофреквентни талас вибрација док структура машине „звони“ на својим природним фреквенцијама.
• Одвајање сигнала од шума: У нормалном FFT спектру, мала количина енергије из ових удара у раној фази је потпуно затрпана масивном енергијом из нискофреквентних вибрација као што је неравнотежа.
• Фокусирање на стопу понављања: Демодулација игнорише снажне нискофреквентне сигнале. Фокусира се на високофреквентно „звоњење“ и, што је најважније, на *брзину понављања* тог звоњења. Управо та брзина понављања директно одговара фреквенцијама квара лежаја или зупчаника (нпр. BPFO, BPFI, BSF, GMF).

Апликације

Главне примене за демодулацију су:

• Анализа ваљкастих лежајева: То је дефинитивна метода за откривање и дијагностиковање кварова у кугличним и ваљкастим лежајевима, често пружајући упозорење месецима пре него што квар постане критичан.
• Анализа мењача: Веома је ефикасан у откривању проблема попут напуклих или поломљених зубаца зупчаника, који генеришу јасан сигнал удара при 1X брзини ротације зупчаника у демодулираном спектру.
• Остали догађаји који су утицали: Такође се може користити за откривање других понављајућих ударних феномена, као што су отварање и затварање одвода паре или проблеми са временом рада вентила клипног мотора.

← Назад на главни индекс