Шта је динамички опсег? Могућност мерења распона • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора Шта је динамички опсег? Могућност мерења распона • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора

Шта је динамички опсег? Способност мерења распона

Објавио admin на

Разумевање динамичког опсега

Дефиниција: Шта је динамички опсег?

Динамички опсег је однос између највећег и најмањег сигнала који мерни систем може прецизно да обради, обично изражен у децибелима (dB). За вибрација У мерним системима, динамички опсег дефинише распон од нивоа шума (минимални детектовани сигнал) до тачке засићења (максимални сигнал пре клипирања или изобличења). Широк динамички опсег омогућава мерење и веома малих вибрација (рани дефекти лежајева) и веома великих вибрација (тешка неравнотежа) са истим подешавањем инструмента.

Динамички опсег је кључан јер вибрације стварних машина садрже компоненте које обухватају широк опсег амплитуде - од удара микро-г дефеката лежајева до вишеструких г сила неравнотеже. Адекватан динамички опсег осигурава да се све дијагностичке информације прикупе без нестајања у шуму или засићења мерног система.

Математички израз

Формула

  • Динамички опсег (dB) = 20 × log₁₀ (максимални сигнал / минимални сигнал)
  • Пример: Макс. 10V, Мин. 1mV → DR = 20 × log(10/0,001) = 80 dB
  • Децибелска скала компактно смешта огромне односе

Линеарни однос

  • Динамички опсег се такође може изразити као једноставан однос
  • 80 dB = однос 10.000:1
  • 100 dB = однос 100.000:1
  • 120 dB = однос 1.000.000:1

Компоненте које утичу на динамички опсег

Горња граница: Засићеност

  • Засићеност сензора: Максимална вибрација пре него што се излаз сензора прекине
  • Засићење А/Д конвертора: Максимални напон пре дигитајзерских клипова (±5V, ±10V типично)
  • Засићење појачала: Фазе кондиционирања сигнала могу се скраћивати
  • Ефекат: Сигнал достиже врхунац, таласни облик је изобличен, спектар показује лажне хармонике

Доња граница: Праг шума

  • Шум сензора: Инхерентни електрични шум у сензорској електроници
  • Шум кабла: Електричне сметње у кабловима
  • Бука инструмента: Електронски шум у анализатору
  • Шум квантизације: Од резолуције А/Д конвертора
  • Ефекат: Сигнали испод нивоа шума који се не разликују од шума

Типични динамички опсези

Сензори

  • IEPE акцелерометри: Типично 80-100 dB
  • Акцелерометри у режиму пуњења: 100-120 дБ
  • Претварачи брзине: 60-80 дБ
  • Сонде за мерење близине: 60-80 дБ

Анализатори и прикупљање података

  • 16-битни А/Д претварач: ~96 dB теоретски, 80-90 dB практично
  • 24-битни А/Д претварач: ~144 dB теоретски, 110-120 dB практично
  • Модерни анализатори: Типичан динамички опсег система од 90-110 dB

Значај у анализи вибрација

Истовремени мали и велики сигнали

  • Спектар може имати велике врхове од 1× (неуравнотеженост) и мале врхове квара лежаја
  • Однос може бити 1000:1 или више (60 dB)
  • Адекватан динамички опсег осигурава и видљиве
  • Недовољан опсег: мали врхови се губе у шуму или се велики врхови засићују

Анализа коверте

  • Захтева детекцију удара лежајева ниске енергије у присуству вибрација високе енергије ниске фреквенције
  • Широк динамички опсег је кључан за рано откривање оштећења лежајева
  • Филтрирање пропусног опсега помаже, али динамички опсег је и даље важан

Анализа спектра

  • Желите да видите и доминантне врхове и мале дијагностичке врхове
  • Логаритамска амплитудна скала помаже у визуелизацији широког опсега
  • Динамички опсег одређује видљиви распон у спектру

Оптимизација динамичког опсега

Подешавања појачања

  • Подесите улазно појачање да бисте користили пун А/Д опсег
  • Прениско појачање: лоша резолуција (ограничење шума)
  • Превелико појачање: пресецање (граница засићености)
  • Оптимално: сигнал достиже врхунац на 70-80% пуне скале

Избор сензора

  • Изаберите осетљивост одговарајуће очекиване вибрације
  • Висока осетљивост за ниске вибрације
  • Ниска осетљивост за јаке вибрације
  • Компромиси ако је опсег вибрација веома широк

Филтрирање

  • Високопропусни филтер уклања доминантну нискофреквентну компоненту
  • Омогућава коришћење већег појачања на преосталом сигналу
  • Ефикасно повећава динамички опсег за анализу високих фреквенција
  • Стратегија која се користи у анализи анвелопе

Практична питања

Засићеност (Исецање)

  • Симптом: Таласни облик са равним врхом, лажни хармоници у спектру
  • Узрок: Сигнал прелази системски домет
  • Решење: Смањите појачање, користите сензор ниже осетљивости, филтрирајте велике компоненте
  • Превенција: Проверите индикаторе клипирања на инструменту

Ограничење буке

  • Симптом: Не може да детектује мале промене вибрација, бучно је спектар
  • Узрок: Сигнал је преблизу нивоа шума
  • Решење: Повећајте појачање, користите сензор веће осетљивости, бољи кабл/уземљење

Приказ и скалирање

Линеарна скала

  • Ограничен ефективни опсег приказа (~40-50 dB)
  • Мали врхови невидљиви ако су присутни велики врхови
  • Добро за ситуације са ограниченим динамичким опсегом

Логаритамска скала (dB)

  • Може приказати пуни динамички опсег на једном графикону
  • Видљиви су и мали и велики врхови
  • Стандард за анализе које захтевају широк динамички опсег
  • Неопходно за детаљну дијагностику

Динамички опсег је основна спецификација која дефинише способност мерног система да обрађује сигнале који обухватају широке амплитудске опсеге. Разумевање динамичког опсега, његова оптимизација кроз одговарајућа подешавања појачања и избор сензора, као и препознавање његових ограничења, омогућавају снимање свих дијагностичких информација – од суптилних раних сигнала кварова до доминантних механичких вибрација – у свеобухватним, поузданим мерењима вибрација.

← Назад на главни индекс

Categories:
WhatsApp