Шта је крос-спектар? Двоканална фреквентна анализа • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора Шта је крос-спектар? Двоканална фреквентна анализа • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора

Шта је крос-спектр? Двоканална фреквентна анализа

Објавио admin на

Разумевање крос-спектра

Дефиниција: Шта је крос-спектар?

Међуспектар (такође се назива унакрсни спектар снаге или унакрсна спектрална густина) је репрезентација фреквентног домена односа између два истовремено мерена вибрација сигнали. Израчунава се множењем Брза претрага Фурта (БПФ) једног сигнала комплексним конјуговањем БФФ-а другог сигнала. За разлику од ауто-спектар који приказује фреквентни садржај једног сигнала, унакрсни спектар открива које су фреквенције заједничке за оба сигнала и фаза однос између сигнала на свакој фреквенцији.

Крос-спектар је фундаменталан за напредну вишеканалну анализу вибрација, укључујући процену преносне функције, кохерентност анализа и мерења оперативног облика деформације (ODS). Омогућава разумевање како се вибрације шире кроз структуре и идентификовање узрочно-последичних веза између локација мерења.

Математичка дефиниција

Рачунање

  • Gxy(f) = X(f) × Y*(f)
  • Где је X(f) = FFT сигнала x(t)
  • Y*(f) = комплексни конјугат БФТ сигнала y(t)
  • Резултат је комплексне вредности (има и магнитуду и фазу)

Компоненте

  • Величина: |Gxy(f)| приказује јачину садржаја уобичајене фреквенције
  • Phase: ∠Gxy(f) приказује фазну разлику између сигнала на свакој фреквенцији
  • Прави део: Фазна (коспектрална) компонента
  • Имагинарни део: Квадратурна (90° ван фазе) компонента

Некретнине

Комплексно вреднован

  • За разлику од ауто-спектра (само стварни), крос-спектар је сложен
  • Садржи информације и о магнитуди и о фази
  • Фаза је кључна за разумевање односа сигнала

Није симетрично

  • Gxy(f) ≠ Gyx(f) генерално
  • Редослед је важан (који сигнал је референтан)
  • Gyx(f) = комплексно конјуговано од Gxy(f)

Потребно је усредњавање

  • Један унакрсни спектар је бучан и непоуздан
  • Просечни вишеструки унакрсни спектри за стабилну процену
  • Компоненте шума се усредњавају према нули (некорелирано)
  • Корелиране компоненте појачавају

Апликације

1. Израчунавање преносне функције

Најважнија примена:

  • H(f) = Gxy(f) / Gxx(f)
  • Где је x = улаз, y = излаз
  • Показује како систем реагује на побуђење
  • Величина показује појачање/слабљење
  • Фаза показује временско кашњење или резонантно понашање
  • Користи се у модална анализа, структурна динамика

2. Израчунавање кохерентности

  • Кохерентност = |Gxy|² / (Gxx × Gyy)
  • Мери корелацију између сигнала на свакој фреквенцији
  • Вредности 0-1: 1 = савршена корелација, 0 = нема корелације
  • Потврђује квалитет мерења и идентификује шум

3. Одређивање фазног односа

  • Фаза из унакрсног спектра показује временско кашњење или резонанцу
  • 0° фаза: сигнали у фази (крећу се заједно)
  • Фаза од 180°: сигнали ван фазе (крећу се у супротном смеру)
  • Фаза од 90°: квадратура (резонанција или временско кашњење)
  • Дијагностика облика мода, пренос вибрација

4. Одбијање заједничког режима

  • Унакрсни спектар идентификује фреквентне компоненте заједничке за оба канала
  • Некорелирано поништавање шума при усредњавању
  • Открива праве компоненте сигнала
  • Побољшава однос сигнал-шум

Практична мерења

Типични сценарији мерења

Поређење лежајева

  • Сигнал X: Вибрација на лежају 1
  • Сигнал Y: Вибрација на лежају 2
  • Унакрсни спектар приказује фреквенције које утичу на оба лежаја
  • Идентификује проблеме везане за ротор у односу на проблеме са појединачним лежајевима

Анализа улаза и излаза

  • Сигнал X: Сила или вибрација на улазу (спојница, лежај возача)
  • Сигнал Y: Одговор на излазу (лежај покретане опреме)
  • Унакрсни спектар открива карактеристике преноса
  • Преносна функција показује како се вибрације преносе

Структурни пренос

  • Сигнал X: Вибрација кућишта лежаја
  • Сигнал Y: Вибрација темеља или рама
  • Унакрсни спектар показује које фреквенције се преносе на структуру
  • Води напоре за изолацију или учвршћивање

Тумачење

Висока магнитуда на фреквенцији

  • Указује на јаку корелацију између сигнала на тој фреквенцији
  • Заједнички извор или јака спрега
  • Компонента присутна у оба сигнала

Мала магнитуда на фреквенцији

  • Мала корелација (некорелирано или слабо спрезање)
  • Компонента може бити присутна у једном сигналу, али не и у другим
  • Или компонента некорелирана (шум, различити извори)

Информације о фази

  • 0°: Сигнали се крећу заједно (крута веза или испод резонанције)
  • 180°: Сигнали се крећу супротно (изнад резонанције или симетрије)
  • 90°: Квадратура (на резонанцији или специфичној геометрији)
  • Зависно од фреквенције: Фазне промене откривају динамичко понашање

Напредне апликације

Анализа вишеструких улаза/излаза

  • Вишеструки референтни сигнали, вишеструки одзивни сигнали
  • Матрица унакрсних спектара
  • Идентификује вишеструке путеве преноса
  • Карактеризација сложених система

Облици оперативног скретања

  • Унакрсни спектри између многих тачака мерења
  • Фазни односи дефинишу образац отклона
  • Визуализује структурно кретање
  • Идентификује резонантне модове

Кросс-спектр проширује фреквентну анализу са једноканалне на вишеканалну, откривајући везе између сигнала које омогућавају израчунавање преносне функције, валидацију кохерентности и разумевање путева преноса вибрација. Иако је сложенији од ауто-спектра, кросс-спектр је неопходан за напредну анализу вибрација, укључујући модална испитивања, структурну динамику и софистицирану дијагностику машина која захтева вишетачкаста мерења.

← Назад на главни индекс

Categories:
WhatsApp