Förstå enveloppspektrum

Anordningar

Bärbar balanserare & vibrationsanalysator Balanset-1A

$2,358.31

Delar

Vibrationssensor

$107.47

Delar

Optisk sensor (laservarvtalsmätare)

$148.07

Anordningar

Balanset-4

$8,123.32

Delar

Magnetiskt stativ i storlek 60 kgf

$54.93

Delar

Reflekterande tejp

$11.94

Anordningar

Dynamisk balanserare "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Definition: Vad är ett enveloppspektrum?

Enveloppspektrum är frekvensen spektrum erhålls genom att beräkna FFT av enveloppsignalen (amplituddemodulerad) från kuvertanalys. Den avslöjar repetitionsfrekvensen för stötar eller moduleringar i högfrekventa vibrationer, vilket gör den till den mest kraftfulla tekniken för att detektera defekter i rullager. Medan standard FFT visar bärfrekvenserna (resonanser exciterade av stötar), visar enveloppspektrumet de modulerande frekvenserna (hastigheten med vilken stötar inträffar), vilket direkt motsvarar lagerfelfrekvenser som BPFO, BPFI, BSF och FTF.

Enveloppspektrumet är för lagerdiagnostik vad standard FFT är för obalans och feljustering detektering – det primära diagnostiska verktyget som möjliggör tidig feldetektering genom att extrahera diagnostiska frekvenser från det högfrekventa "brus" som standard FFT inte kan analysera effektivt.

Hur enveloppspektrum genereras

Kuvertanalysprocess

1. Bandpassfilter: Filtrera råvara vibration signal till högfrekvensbandet (t.ex. 1–10 kHz)
2. Kuvertdetektering (demodulering): Extrahera amplitudenveloppen för filtrerad signal
3. Lågpassfilter: Jämna ut kuvertet (ta bort kvarvarande bärare)
4. FFT: Beräkna frekvensspektrum för enveloppsignal
5. Resultat: Kuvertspektrum som visar repetitionsfrekvenser för stötar

Vad kuvertet representerar

• Högfrekventa vibrationer (bärvåg) modulerade av lagerstötar (modulering)
• Envelope extraherar modulering (repetitivt stötmönster)
• FFT av enveloppen visar modulationsfrekvenser
• Modulationsfrekvenser = lagerfelfrekvenser

Läser kuvertspektra

Hälsosamt lager

• Låg total kuvertnivå
• Platt eller svagt sluttande spektrum
• Inga tydliga toppar
• Brusgolvet vid eller under instrumentkänsligheten

Defekt lager

• Primär topp: Vid lagerfelfrekvens (BPFO, BPFI, BSF eller FTF)
• Övertoner: 2×, 3×, 4× av felfrekvensen allt eftersom felet förvärras
• Sidband: Runt felfrekvens vid bur (FTF) eller avstånd mellan körhastighet (1×)
• Förhöjd våning: Det totala bullergolvet ökar med lagerförsämring

Svårighetsgradsindikatorer

• Toppamplitud: Högre amplitud = allvarligare defekt
• Antal övertoner: Fler övertoner = mer avancerad skada
• Sidbandskomplexitet: Omfattande sidband indikerar modulering, ofta svårighetsgrad
• Golvljudökning: Förhöjt golv tyder på omfattande ytförsämring

Fördelar jämfört med standard FFT

Tidig upptäckt

• Upptäcker lagerdefekter 6–18 månader tidigare än standard FFT
• Känslig för mikrospall som inte syns i hastighetsspektrumet
• Ger maximal ledtid för underhållsplanering

Tydliga felsignaturer

• Lagerfelfrekvenser är framträdande och lätta att identifiera
• Mindre störningar från obalans, feljustering (filtreras bort)
• Sidbandsmönster tydligt synliga
• Diagnostisk tydlighet överlägsen standardspektrum

Detektering av händelser vid låg energi

• Små lagerstötar skapar lite energi i standard FFT
• Men exciterar högfrekventa resonanser effektivt
• Kuvertanalys förstärker dessa svaga diagnostiska signaler

Tolkningsriktlinjer

Felidentifiering

1. Beräkna lagerfrekvenser: BPFO, BPFI, BSF, FTF för installerade lager
2. Sökkuvertspektrum: Leta efter toppar vid beräknade frekvenser (±5% tolerans)
3. Matchens topp: Vilken beräknad frekvens matchar den observerade toppen?
4. Verifiera med övertoner: Kontrollera 2×, 3× övertoner
5. Kontrollera sidband: Sidbandsavstånd ger ytterligare bekräftelse
6. Diagnostisera: Topp vid BPFO = yttre lager; BPFI = innerlager; BSF = rullkropp; FTF = hållare

Allvarlighetsbedömning

• Begynnande substans (0,5–1 g kuvert): Liten topp, inga övertoner, övervaka månadsvis
• Tidigt (1-3g): Rensa topp, 1–2 övertoner, övervaka varje vecka, planera utbytesmånader
• Måttlig (3-10 g): Stark topp, flera övertoner, sidband, veckor för planering av utbyte
• Avancerad (>10 g): Mycket hög amplitud, många övertoner, förhöjt golv, byt ut snarast

Praktisk tillämpning

Rutinmässig övervakning

• Inkludera enveloppspektrum i tillståndsövervakningsrutter
• Trendenveloppamplitud vid lagerfelfrekvenser
• Tidigare detektering än den totala vibrationstreningen
• Specifik felidentifiering kontra generell vibrationsökning

Felsökning

• När den totala vibrationen är förhöjd men standard FFT är oklar
• Misstänkta lagerproblem
• Verifiering av behovet av lagerbyte
• Identifiera vilket lager i en flerlagersmaskin

Förhållande till kuvertanalys

• Kuvertanalys: Komplett process (filtrering + demodulering + FFT)
• Kuvertspektrum: Det resulterande frekvensdiagrammet från enveloppanalysen
• Kuvertsignal: Tidsdomändemodulerad signal (mellansteg)
• Villkor: Används ofta omväxlande men tekniskt sett är enveloppspektrumet utgången

Enveloppspektrum är guldstandarden för detektering av lagerfel vid vibrationsanalys. Dess förmåga att avslöja lagerfelfrekvenser månader innan de blir synliga i standardspektrum, i kombination med tydliga diagnostiska mönster och specifik felidentifieringsförmåga, gör enveloppspektrumanalys till ett oumbärligt verktyg i prediktiva underhållsprogram för roterande utrustning.

← Tillbaka till huvudmenyn