Förstå spårningsfilter

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 spårningsfilter?

Spårningsfilter (även kallat orderspårningsfilter eller synkront filter) är ett smalt bandpassfilter i vibrationsanalys instrument som automatiskt justerar sin mittfrekvens för att följa en multipel (ordning) av maskinens rotationshastighet. Till exempel spårar ett "1× spårningsfilter" kontinuerligt körhastighetsfrekvensen, filtrerar bort alla andra frekvenser och släpper endast igenom den grundläggande 1×-komponenten. På liknande sätt följer 2×- och 3×-spårningsfilter dubbla och tre gånger körhastigheten.

Spårningsfilter är viktiga verktyg för att analysera utrustning med variabel hastighet, start-/utrullningstransienter och för att isolera specifika orderkomponenter i orderanalys. De möjliggör mätning av amplitud och fas av synkrona komponenter även när maskinhastigheten ändras.

Hur spårningsfilter fungerar

Grundprincip

1. Hastighetsreferens: Takometer eller nyckelfasor ger en puls per varv
2. Frekvensberäkning: Instrumentet beräknar momentan rotationsfrekvens från varvräknaren
3. Ordningsmultiplikation: Multiplicerar rotationsfrekvensen med ordningsnummer (1, 2, 3, etc.)
4. Filtercentrering: Smalt bandpassfilter centrerat vid beräknad frekvens
5. Kontinuerlig justering: När hastigheten ändras spåras filterfrekvensen kontinuerligt
6. Utgång: Filtrerad signal som endast innehåller den valda orderkomponenten

Filteregenskaper

• Bandbredd: Typiskt ±2-10% av mittfrekvensen
• Trångsynthet: Avvisar effektivt närliggande frekvenser
• Spårningsfrekvens: Kan följa snabbt växlande hastigheter
• Flera filter: Moderna instrument möjliggör samtidig spårning av flera ordrar

Applikationer

1. Analys av uppstart och kustnedgång

Primär applikation för spårningsfilter:

• Spåra 1× amplitud och fas kontra hastighet under transienter
• Generera Bode-diagram (amplitud och fas kontra hastighet)
• Identifiera kritiska hastigheter från amplitudetoppar
• Mäta dämpning från resonanstoppens bredd
• Spåra 2×, 3× samtidigt för att identifiera flera lägen

2. Analys av utrustning med variabel hastighet

• Bibehåll orderbaserade mätningar trots hastighetsvariationer
• VFD-drivna motorer med kontinuerligt varierande hastighet
• Vindkraftverk med varierande vindhastigheter
• Processutrustning med lastberoende hastighetsförändringar
• Möjliggör konsekvent trendmätning oavsett hastighetsfluktuationer

3. Balansering

• Spår 1×-komponent under balansering förfarande
• Filtrera bort icke-1×-komponenter för renare mätning
• Fasmätning endast vid 1× frekvens
• Förbättrar noggrannheten genom att avvisa andra vibrationskällor

4. Orderspecifik analys

• Isolera specifika order för detaljerad studie
• Exempel: Spåra 2× för att övervaka feljusteringsförloppet
• Spårbladens passeringsordning i fläktar/pumpar
• Separata överlappande frekvenskomponenter

Fördelar med spårningsfilter

Hastighetsoberoende

• Mätningar meningsfulla oavsett hastighetsvariationer
• Jämför data från olika hastigheter på samma basis (order)
• Viktigt för utrustning utan konstant hastighet

Komponentisolering

• Separerar specifik ordning från alla andra frekvenser
• Renare signaler än fullspektrum FFT
• Bättre signal-brusförhållande för orderkomponenter
• Möjliggör exakt amplitud- och fasmätning

Transientanalys

• Spåra komponenter genom hastighetsförändringar
• Kontinuerlig mätning under acceleration/retardation
• Inget behov av stationära förhållanden
• Avslöjar hastighetsberoende beteende

Begränsningar och överväganden

Kräver varvräknare

• Noggrann hastighetsreferens är avgörande
• Varvräknarens signalkvalitet påverkar filterprestanda
• Kan inte användas på utrustning utan hastighetsreferens
• Pulsen en gång per varv måste vara tillförlitlig

Spårar endast synkrona komponenter

• Icke-synkrona fel registreras inte (de flesta lagerfel)
• Elektriska frekvenser spåras inte
• Slumpmässig vibration filtrerad bort
• Måste använda kompletterande analys för fullständig diagnos

Avvägningar för filterbandbredd

• Begränsa filtret: Bättre avvisning av intilliggande frekvenser men långsammare respons på hastighetsförändringar
• Brett filter: Snabbare spårning men kan inkludera komponenter i närheten
• Optimal: Vanligtvis 5-10% bandbredd för de flesta applikationer

Spårningsfilter kontra FFT

Särdrag	FFT-analys	Spårningsfilter
Hastighetskrav	Fungerar i alla hastigheter	Kräver varvräknare
Hastighetsvariation	Kräver jämn hastighet	Hanterar varierande hastighet
Information	Fullspektrum, alla frekvenser	Endast enskild beställning
Icke-synkrona fel	Upptäcker alla fel	Missar icke-synkrona
Transientanalys	Svår	Excellent
Bäst för	Allmän diagnostik, steady-state	Kritisk hastighetsanalys, variabel hastighet

Moderna implementeringar

Digitala spårningsfilter

• Programvarubaserade filter i moderna analysatorer
• Flera samtidiga beställningar (1×, 2×, 3× samtidigt)
• Justerbar bandbredd
• Realtidsvisning under transienter

Integrering av orderanalys

• Spårningsfilter som grund för omfattande orderanalys
• Hela orderspektrumet extraherat (alla ordrar samtidigt)
• Färgkartor som visar ordning kontra hastighet
• Automatiserad detektering av kritisk hastighet från orderspårningsdata

Spårningsfilter är specialiserade men kraftfulla verktyg inom vibrationsanalys, särskilt för rotordynamik och utrustning med variabel hastighet. Genom att bibehålla fokus på specifika ordrar trots hastighetsförändringar möjliggör spårningsfilter transientanalys och hastighetsoberoende komponentövervakning som skulle vara omöjlig med vanliga FFT-tekniker, vilket gör dem viktiga för identifiering av kritiska hastigheter och avancerad maskindiagnostik.

---

← Tillbaka till huvudmenyn