Vad är Zoom FFT? Spektralanalys med hög upplösning • Bärbar balanseringsenhet, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer Vad är Zoom FFT? Spektralanalys med hög upplösning • Bärbar balanseringsenhet, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer

Vad är Zoom FFT? Högupplöst spektralanalys

Publicerad av admin på

Förstå Zoom FFT

Definition: Vad är Zoom FFT?

Zooma FFT (även kallad högupplöst FFT eller frekvenszoom) är en avancerad Snabb Fouriertransform teknik som ger mycket fin frekvensupplösning inom ett valt smalt frekvensband snarare än över hela spektrumet. Istället för att analysera 0-1000 Hz med 1 Hz upplösning (1000 linjer), kan zoom-FFT analysera 95-105 Hz med 0,01 Hz upplösning (också 1000 linjer men koncentrerat i smalt band). Denna dramatiska förbättring av upplösningen möjliggör separering av tätt placerade frekvenskomponenter som sidband, exakt frekvensidentifiering och detaljerad analys av specifika spektralområden.

Zoom FFT är avgörande för att diagnostisera defekter i motorrotorn (lösa slirfrekvensens sidband), kugghjulsproblem (identifiera moduleringsmönster) och alla situationer där viktig diagnostisk information finns i tätt placerade toppar som skulle slås samman i standard FFT-analys.

Varför Zoom FFT behövs

Upplösningsbegränsningar för standard FFT

Standard FFT har grundläggande upplösningsgränser:

  • Upplösning = Fmax / Antal linjer
  • Exempel: 0–1000 Hz-område, 800 linjer → 1,25 Hz upplösning
  • Problem: Kan inte skilja toppar åtskilda av < 1,25 Hz
  • Slipfrekvens: Ofta 0,5-2 Hz, kräver bättre upplösning för att se sidband

Förbättra avvägningar vid upplösning

  • Minska Fmax: 0-100 Hz ger 0,125 Hz upplösning (bättre) MEN missar högfrekvent innehåll
  • Öka linjer: 8000 linjer ger 0,125 Hz MEN bearbetningstid/minnesintensiv
  • Zooma FFT: Kombinerar hög upplösning i intresseområdet med rimlig bearbetning

Hur Zoom FFT fungerar

Grundprocess

  1. Välj frekvensband: Välj mittfrekvens och bandbredd (t.ex. 100 Hz ± 10 Hz)
  2. Frekvensförskjutning: Skifta digitalt ned valt band till nära DC (basband)
  3. Decimering: Minska samplingsfrekvensen proportionellt mot den minskade bandbredden
  4. FFT-beräkning: Utför FFT på signal med reducerad hastighet
  5. Resultat: Högupplöst spektrum av valt smalt band

Upplösningsförstärkning

  • Om du zoomar till 1/10 av fullt omfång får du 10× finare upplösning
  • Exempel: 0–1000 Hz vid 1 Hz upplösning → Zooma till 95–105 Hz vid 0,01 Hz upplösning
  • Förstärkning = (Fullt spann / Zoomspann)

Applikationer

1. Detektering av defekter i motorrotorstången

Den klassiska zoom-FFT-applikationen:

  • Problem: Slipfrekvensens sidband (0,5-2 Hz avstånd) för nära för att lösas i standard FFT
  • Lösning: Zooma FFT runt 1× körhastighet med 0,1 Hz eller bättre upplösning
  • Resultat: Tydligt separerade sidband som avslöjar trasiga rotorstänger
  • Analys: Sidbandsamplituden anger antalet brutna staplar

2. Diagnostik av växel

  • Zooma runt kugghjulsnätfrekvensen
  • Lös upp sidband vid axelhastighetsavstånd
  • Identifiera mönster för jakttänders frekvens
  • Skilj mellan pinjong- och kugghjulssidband

3. Lageranalys

  • Zooma runt lagerfelfrekvenser
  • Lös upp sidbandsstrukturen
  • Bestäm exakt felfrekvens (jämför med beräknad)
  • Analysera moduleringsmönster

4. Analys av elektrisk frekvens

  • Zooma runt linjefrekvens eller 2× linjefrekvens
  • Lös upp glidfrekvenssidband i strömrelaterad vibration
  • Identifiera polpassfrekvensen exakt

5. Studier av kritisk hastighet

  • Zooma runt misstänkta naturliga frekvenser
  • Bestäm resonansfrekvensen exakt
  • Mät resonanstoppens bredd för dämpningsberäkning

Operativ procedur

Installation

  1. Standard FFT först: Identifiera frekvensområdet av intresse
  2. Välj Center: Välj centerfrekvens för zoom
  3. Välj spann: Välj zoombandbredd (smal för hög upplösning)
  4. Ställ in parametrar: Antal linjer (vanligtvis samma som standard FFT)
  5. Hämta data: Instrumentet utför zoom-FFT

Typiska inställningar

  • Motoriska sidband: Centrum vid 1× (30 Hz), spann ±10 Hz, 800 linjer → 0,025 Hz upplösning
  • Växelnät: Centrum vid GMF (600 Hz), spann ±50 Hz, 1600 linjer → 0,0625 Hz upplösning
  • Lagerfel: Centrum vid BPFO (150 Hz), spann ±25 Hz, 800 linjer → 0,0625 Hz upplösning

Fördelar

Hög upplösning

  • 10–100× bättre upplösning än standard-FFT
  • Separerar toppar som är omöjliga att särskilja annars
  • Avslöjar diagnostiska detaljer

Beräkningseffektivitet

  • Effektivare än att öka linjerna över hela spektrumet
  • Snabbare bearbetning
  • Mindre minne krävs

Precisionsfrekvensmätning

  • Bestämmer exakt toppfrekvens
  • Jämför med teoretiska beräkningar
  • Verifiera feldiagnos

Begränsningar

Endast smalt band

  • Visar endast valt frekvensområde
  • Missar information utanför zoombandet
  • Måste veta ungefär var man ska zooma
  • Kräver standard FFT först för översikt

Nödvändig användarkunskap

  • Måste välja lämpligt zoomområde
  • Kräver förståelse för vad man ska leta efter
  • Ej lämplig för allmän screening
  • Mer komplex än standard FFT

Tidsinvestering

  • Ytterligare mätningar utöver standard FFT
  • Inställnings- och parametervalstid
  • Berättigat för kritisk utrustning eller bekräftade problem

Zoom FFT är ett kraftfullt spektralanalysverktyg som ger den höga frekvensupplösning som behövs för att lösa tätt avstånd belägna vibrationskomponenter som är avgörande för att diagnostisera elektriska fel i motorer, växelfel och lagerproblem. Att behärska Zoom FFT-tekniker – att veta när man ska använda dem, hur man väljer lämpliga parametrar och tolka de resulterande högupplösta spektra – är avgörande för avancerad vibrationsanalys och detaljerad feldiagnos i komplexa maskiner.

← Tillbaka till huvudmenyn

Kategorier:
WhatsApp