Vad är ett notchfilter? Frekvensavstötningsverktyg • Bärbar balanserare, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer Vad är ett notchfilter? Frekvensavstötningsverktyg • Bärbar balanserare, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer

Vad är ett notchfilter? Frekvensavvisningsverktyg

Publicerad av admin på

Förstå Notch-filter

Definition: Vad är ett Notch-filter?

Notch-filter (även kallat bandstoppfilter, bandavvisande filter eller frekvensfälla) är ett frekvensselektivt signalbehandlingselement som kraftigt dämpar vibration komponenter inom ett smalt frekvensband samtidigt som alla frekvenser utanför det bandet i huvudsak kan passera oförändrade. Ett notchfilter är motsatsen till ett bandpassfilter: istället för att passera ett band och blockera allt annat, blockerar det ett specifikt band och passerar allt annat.

Notchfilter används i vibrationsanalys för att ta bort dominerande störningar (60 Hz elektriskt brus), eliminera överväldigande vibrationskomponenter (mycket hög 1× obalans som maskerar andra signaler) eller undertrycka resonanser som skymmer diagnostisk information. De gör det möjligt att "se runt" dominerande frekvenser för att avslöja svagare men diagnostiskt viktiga komponenter.

Filteregenskaper

Centerfrekvens (notchfrekvens)

  • Frekvens för maximal dämpning
  • Frekvensen som "utklassas"“
  • Inställd på specifik störning eller oönskad frekvens
  • Dämpning vanligtvis 40-60 dB i mitten

Notchbandbredd

  • Smal skåra: Avvisar mycket selektivt frekvensområde (hög Q)
  • Bred skåra: Avvisar bredare frekvensband (lågt Q)
  • Q-faktor: Centerfrekvens / Bandbredd
  • Typisk: Q = 10–50 för vibrationsapplikationer

Dämpningsdjup

  • Hur mycket hackfrekvensen minskas
  • Vanligtvis 40–60 dB (100–1000× reduktion)
  • Högre ordningsfilter ger djupare skåror
  • Intilliggande frekvenser påverkas minimalt

Vanliga tillämpningar

1. Borttagning av elektriska störningar

Eliminera brus från kraftledningar:

  • 60 Hz-skåra: Tar bort 60 Hz elektrisk pickup i Nordamerika
  • 50 Hz-skåra: Tar bort 50 Hz-störningar i Europa/Asien
  • Övertoner: Ytterligare skåror vid 120/180/240 Hz eller 100/150/200 Hz
  • Förmån: Renare spektrum som avslöjar mekaniska vibrationer
  • Försiktighet: Använd inte om 2× nätfrekvens (120/100 Hz) har diagnostiskt värde

2. Dominant komponentundertryckning

  • Allvarlig obalans: Skär ut överväldigande 1× för att se andra komponenter
  • Högväxelnät: Ta bort dominerande kugghjulsingrepp för att avslöja lagerfrekvenser
  • Stark resonans: Undertryck strukturell resonans för att se excitation
  • Ändamål: Visa maskerad diagnostisk information

3. Eliminering av sensorresonans

  • Ta bort resonansartefakter från sensormonteringen
  • Skåra vid monteringsresonansfrekvens (varierar beroende på monteringsmetod)
  • Säkerställer att mätningarna representerar maskinen, inte sensorn

4. Undvika aliasing-artefakter

  • Markera specifika höga frekvenser före nedsampling
  • Förhindrar aliasing av kända starka komponenter
  • Kompletterar antialiasing lågpassfilter

Designöverväganden

Val av skårbredd

Smal skåra (hög Q)

  • Fördel: Kirurgisk borttagning av enstaka frekvenser, minimal effekt på intilliggande
  • Nackdel: Frekvensen måste vara exakt känd och stabil
  • Exempel: 60,0 Hz ± 0,5 Hz skåra för elektriska störningar

Bred skåra (låg Q)

  • Fördel: Fångar frekvensvariationer, mindre kritisk finjustering
  • Nackdel: Kan påverka frekvenser du vill behålla
  • Exempel: 1× ± 5 Hz för att eliminera obalans som varierar med hastighetsfluktuationer

Avvägning mellan djup och bredd

  • Djupare skåror (> 60 dB) kräver ofta bredare bandbredd
  • Mycket smala skåror kanske inte uppnår djup dämpning
  • Optimera baserat på applikationskrav

Fördelar och begränsningar

Fördelar

  • Tar bort dominerande störfrekvenser
  • Avslöjar maskerade diagnostiska komponenter
  • Förbättrar användningen av dynamiskt omfång
  • Möjliggör fokusering på svagare men viktiga signaler

Begränsningar och försiktighetsåtgärder

  • Tar bort information: Innehållet i notchfrekvensen förlorat permanent
  • Kan dölja problem: Om den notchade frekvensen har diagnostiskt värde, missas problemet
  • Fasförvrängning: Notchfilter kan påverka fas nära notchfrekvensen avsevärt
  • Ringande: Skarpa skåror kan skapa tidsdomänartefakter
  • Använd försiktigt: Bör komplettera, inte ersätta, ofiltrerad analys

Bästa praxis

När man ska använda Notch-filter

  • Kända störningar (elektriskt brus) som skymmer mätningar
  • Dominant komponent (allvarlig obalans) som förhindrar utnyttjande av dynamiskt omfång
  • Efter ofiltrerad analys bekräftar den notchade frekvensen inte diagnostisk
  • För att avslöja svaga signaler för detaljerad granskning

När man INTE ska använda

  • Rutinmässiga screeningmätningar (använd ofiltrerade mätningar för allmän diagnostik)
  • När den notchade frekvensen har diagnostiskt värde
  • Utan att först förstå det fullständiga ofiltrerade spektrumet
  • Som ersättning för att åtgärda den faktiska störningskällan

Dokumentation

  • Dokumentera alltid när notchfilter används
  • Rekordfrekvens och bandbredd
  • Behåll ofiltrerade data för referens
  • Observera orsaken till notchfiltrering

Genomförande

Hårdvarufilter för hack

  • Fast frekvens (vanligtvis 50 eller 60 Hz)
  • Kopplas in/ut efter behov
  • Analog krets i instrumentet
  • Drift i realtid

Programvara Notch-filter

  • Tillämpad på digitaliserade data
  • Justerbar centerfrekvens och bandbredd
  • Kan testa olika notchparametrar
  • Icke-förstörande (originaldata bevaras)

Notchfilter är specialiserade signalbehandlingsverktyg som selektivt tar bort smala frekvensband från vibrationssignaler. Även om de är kraftfulla för att eliminera störningar och avslöja maskerade komponenter, måste notchfilter användas med omsorg med full förståelse för vilken information som ignoreras, vilket säkerställer att de notchade frekvenserna inte innehåller viktigt diagnostiskt innehåll.

← Tillbaka till huvudmenyn

Kategorier:
WhatsApp