Анализа анвелопе (демодулација) за рано откривање грешака

Дефиниција: Шта је анализа коверте?

Анализа коверте, такође познат као демодулација Анализа анвелопе високих фреквенција је моћна техника обраде сигнала која се користи у анализи вибрација за откривање кварова у раној фази у ваљкастим лежајевима и мењачима. Ове врсте кварова, као што су микроскопске пукотине или одломци, генеришу низ нискоенергетских, високофреквентних таласа напрезања или „удара“ сваки пут када ваљкасти елемент пређе преко дефекта. Анализа анвелопе је метода за издвајање ових понављајућих сигнала удара из опште позадинске вибрације машине.

Зашто стандардни FFT није довољан?

Енергија ових ситних почетних удара је често прениска и на превисокој фреквенцији да би се видела у стандардном спектру вибрација (FFT). Сигнал је често закопан у шуму или преплављен већим, вибрацијама ниже фреквенције из извора као што су неуравнотеженост или неусклађеност. Удари делују као *модулатор* за природне резонантне фреквенције машине. Анализа анвелопе је дизајнирана да демодулира овај сигнал и открије основне фреквенције грешака.

Процес анализе коверте

Техника функционише тако што изолује високофреквентне сигнале, а затим испитује њихову брзину понављања. Процес укључује неколико корака:

1. Филтрирање пропусног опсега: Сирови вибрациони сигнал се прво пропушта кроз високопропусни или опсежни филтер. Ово уклања све јаке, нискофреквентне вибрације (нпр. испод 1 kHz или 5 kHz) и изолује високофреквентно звоњење и таласе напрезања повезане са ударима.
2. Исправка: Филтрирани високофреквентни сигнал се затим исправља, што у суштини претвара негативни део сигнала у позитиван. Ово припрема сигнал за облагање.
3. Омотање (филтрирање ниских пропусница): На исправљени сигнал се примењује нископропусни филтер. Ово изглађује високофреквентни носећи сигнал, остављајући само „коверту“ – таласни облик који представља образац амплитудске модулације, што је брзина понављања оригиналних удара.
4. Брза претворба Фурта (FFT) анвелопе: Коначно, на овом новом сигналу анвелопе се врши брза Фуријеова трансформација (FFT). Добијени „спектар анвелопе“ јасно показује фреквенцију понављајућих удара.

Дијагностиковање кварова помоћу спектра анвелопе

Врхови у спектру анвелопе одговарају израчунатим вредностима лежаја фреквенције грешакаУпоређивањем врхова у спектру са овим познатим фреквенцијама, аналитичар може одредити тачну локацију квара:

• БПФО (Учесталост додавања лопте, Спољни трк): Указује на дефект на спољашњем стационарном трну лежаја.
• БПФИ (Учесталост додавања лопте, унутрашњи трк): Указује на дефект на ротирајућем унутрашњем трну. Овај врх ће често имати бочне траке при 1x обртаја у минути јер се дефект креће унутар и ван зоне оптерећења.
• БСФ (фреквенција окретања лопте): Указује на квар на једном од котрљајућих елемената (куглице или ваљци).
• FTF (Основна фреквенција возова): Најспорија фреквенција, што указује на квар у кавезу лежаја који држи ваљке на месту.

Слично томе, код мењача, спектар анвелопе може открити врхове при брзини рада зупчаника који има напукнут или поломљен зуб, што указује на понављајуће ударање једном по обртају.

Моћ раног откривања

Главна предност анализе анвелопе је њена осетљивост. Може да детектује кварове лежајева и зупчаника месецима, или чак годину дана, пре него што би постали очигледни у стандардном спектру брзина или генерисали довољно топлоте да би се видели инфрацрвеном термографијом. Ово пружа непроцењиво рано упозорење, омогућавајући планирање и заказивање одржавања уз минималне поремећаје, спречавајући катастрофалне кварове и секундарну штету.

← Назад на главни индекс