ทำความเข้าใจเกี่ยวกับสเปกตรัมอัตโนมัติ

อุปกรณ์

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

อะไหล่

Vibration sensor

$107.47

อะไหล่

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

อุปกรณ์

Balanset-4

$8,123.32

อะไหล่

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

อะไหล่

Reflective tape

$11.94

อุปกรณ์

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

คำจำกัดความ: Auto-Spectrum คืออะไร?

สเปกตรัมอัตโนมัติ (เรียกอีกอย่างว่า ออโตสเปกตรัม สเปกตรัมกำลัง หรือเรียกสั้นๆ ว่าสเปกตรัม) คือการแสดงโดเมนความถี่ของสัญญาณเดี่ยว การสั่นสะเทือน สัญญาณแสดงการกระจายของพลังงานการสั่นสะเทือนหรือ แอมพลิจูด เป็นฟังก์ชันของความถี่ คำนวณโดยการนำ การแปลงฟูเรียร์อย่างรวดเร็ว (FFT) ของสัญญาณและแสดงขนาดขององค์ประกอบความถี่แต่ละส่วน คำว่า "ออโตสเปกตรัม" แตกต่างจากครอสสเปกตรัม (ซึ่งเชื่อมโยงสัญญาณสองสัญญาณที่แตกต่างกัน) โดยเน้นย้ำว่ามันคือสเปกตรัมของสัญญาณกับตัวมันเอง.

ในทางปฏิบัติ สเปกตรัมอัตโนมัติคือสิ่งที่คนส่วนใหญ่เรียกกันง่ายๆ ว่า "สเปกตรัม" หรือ "สเปกตรัม FFT" ซึ่งเป็นการแสดงการวิเคราะห์ความถี่มาตรฐานในเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนที่แสดงจุดสูงสุดที่ ความไม่สมดุล, ความถี่ความผิดพลาดของตลับลูกปืน, ตาข่ายเฟือง และส่วนประกอบการวินิจฉัยอื่นๆ การเข้าใจว่าในทางเทคนิคแล้วนี่คือระบบสเปกตรัมอัตโนมัติจึงมีความสำคัญเมื่อทำงานกับการวิเคราะห์แบบหลายช่องสัญญาณ ซึ่งต้องมีฟังก์ชันครอสสเปกตรัมและสหสัมพันธ์อื่นๆ เข้ามาเกี่ยวข้อง.

รากฐานทางคณิตศาสตร์

วิธีการคำนวณ

FFT โดยตรง

• คำนวณ FFT ของสัญญาณเวลา
• คำนวณขนาดของส่วนประกอบ FFT ที่ซับซ้อนแต่ละส่วน
• แสดงขนาดเทียบกับความถี่
• ที่พบมากที่สุดและตรงไปตรงมา

ผ่านทางการสหสัมพันธ์อัตโนมัติ

• คำนวณฟังก์ชันการสหสัมพันธ์อัตโนมัติของสัญญาณ
• ใช้ FFT ของความสัมพันธ์อัตโนมัติ
• ผลลัพธ์คือสเปกตรัมอัตโนมัติ (ทฤษฎีบท Wiener-Khinchin)
• เส้นทางที่เทียบเท่าทางคณิตศาสตร์แต่แตกต่างกันในการคำนวณ

Averaging

• คำนวณสเปกตรัมอัตโนมัติหลายรายการจากบันทึกเวลาแบบต่อเนื่อง
• เฉลี่ยร่วมกันเพื่อลดสัญญาณรบกวนและปรับปรุงความน่าเชื่อถือทางสถิติ
• โดยทั่วไป: ค่าเฉลี่ย 4-16 สำหรับการวินิจฉัยเครื่องจักร
• ค่าเฉลี่ยเพิ่มเติมสำหรับการสั่นสะเทือนแบบสุ่ม (50-100+)

คุณสมบัติและลักษณะเฉพาะ

มูลค่าที่แท้จริง

• สเปกตรัมอัตโนมัติเป็นของจริงเสมอ (ไม่มีส่วนที่สมมติขึ้น)
• แสดงถึงขนาดเท่านั้น ไม่มี เฟส ข้อมูล
• เฟสที่สูญเสียในการคำนวณขนาด
• เพียงพอสำหรับการวินิจฉัยจุดเดียวส่วนใหญ่

คิดบวกเสมอ

• ค่าจะ ≥ 0 เสมอ (ขนาดกำลังสองหรือขนาด)
• ไม่สามารถมีค่าสเปกตรัมติดลบได้
• แสดงถึงพลังงานหรือกำลัง (เป็นบวกโดยเนื้อแท้)

สมมาตร (สำหรับสัญญาณจริง)

• สเปกตรัมอัตโนมัติของสัญญาณจริงสมมาตรรอบความถี่ไนควิสต์
• ความถี่เชิงลบสะท้อนความถี่เชิงบวก
• แสดงเฉพาะความถี่บวกเท่านั้น (มีข้อมูลทั้งหมด)

สเปกตรัมอัตโนมัติในการวินิจฉัยเครื่องจักร

จอแสดงผลการวินิจฉัยมาตรฐาน

• สิ่งที่ช่างเทคนิคเรียกว่า “สเปกตรัม” หรือ “FFT”
• แสดงส่วนประกอบความถี่การสั่นสะเทือนทั้งหมด
• จุดสูงสุดที่ระบุและจับคู่กับประเภทของความผิดพลาด
• เครื่องมือหลักสำหรับการวินิจฉัยข้อผิดพลาด

คุณสมบัติทั่วไป

• 1× พีค: ความไม่สมดุลหรือแหล่งอื่น ๆ 1×
• 2× พีค: การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องหรือหลวม
• ความถี่แบริ่ง: บีพีเอฟโอ, บีพีเอฟไอ, บีเอสเอฟ, เอฟทีเอฟ
• เฟืองตาข่าย: ความถี่ในการเข้าจับฟัน
• ไฟฟ้า: ความถี่สาย 2× (120/100 เฮิรตซ์)
• พื้นเสียง: ระดับพื้นหลังจากการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนแบบสุ่ม

สเปกตรัมอัตโนมัติเทียบกับสเปกตรัมข้าม

สเปกตรัมอัตโนมัติ (ช่องสัญญาณเดียว)

• สเปกตรัมของสัญญาณหนึ่ง
• แสดงเนื้อหาความถี่
• ไม่มีข้อมูลเฟส
• เพียงพอสำหรับการวินิจฉัยส่วนใหญ่
• FFT ช่องเดียวมาตรฐาน

ครอสสเปกตรัม (สองช่อง)

• ความสัมพันธ์ระหว่างสองสัญญาณ
• แสดงเนื้อหาความถี่ทั่วไป
• รวมถึงความสัมพันธ์เฟส
• ใช้ในการวิเคราะห์ฟังก์ชันการถ่ายโอน ความสอดคล้อง
• ต้องใช้ช่องสัญญาณที่ซิงโครไนซ์กันสองช่อง

การหาค่าเฉลี่ยอัตโนมัติสเปกตรัม

ค่าเฉลี่ยเชิงเส้น

• ค่าเฉลี่ยเลขคณิตของสเปกตรัมอัตโนมัติหลายตัว
• ลดการเปลี่ยนแปลงสัญญาณรบกวนแบบสุ่ม
• ปรับปรุงการประมาณค่าสเปกตรัมที่แท้จริง
• มาตรฐานการวิเคราะห์เครื่องจักร

การหาค่าเฉลี่ยแบบเลขชี้กำลัง

• ค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักที่ให้ค่าน้ำหนักกับสเปกตรัมล่าสุดมากขึ้น
• มีประโยชน์สำหรับการติดตามการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไข
• แอปพลิเคชันการตรวจสอบแบบเรียลไทม์

จุดสูงสุดของการคงอยู่ (สเปกตรัมสูงสุด)

• ถังความถี่แต่ละถังจะเก็บค่าสูงสุด
• จับส่วนประกอบชั่วคราว
• มีประโยชน์สำหรับการวิเคราะห์การเริ่มต้น/ปิดระบบ

รูปแบบการแสดงผล

มาตราส่วนเชิงเส้น

• แกน Y เชิงเส้น (มม./วินาที, ม./วินาที², ฯลฯ)
• ค่าสัมบูรณ์ที่อ่านง่าย
• ยอดเขาเล็ก ๆ อาจมองไม่เห็นหากมียอดเขาใหญ่ ๆ อยู่
• ทั่วไปสำหรับการวิเคราะห์ตามปกติ

มาตราส่วนลอการิทึม (dB)

• แกน Y เป็นเดซิเบล (20 ลอการิทึม (แอมพลิจูด/อ้างอิง))
• ช่วงไดนามิกกว้างที่มองเห็นได้
• มองเห็นได้ทั้งยอดเล็กยอดใหญ่
• ทั่วไปสำหรับการวิจัยและการวิเคราะห์โดยละเอียด

แกนความถี่

• เชิงเส้น: ระยะห่างเฮิรตซ์เท่ากัน มาตรฐานสำหรับเครื่องจักร
• ลอการิทึม: ระยะห่างอ็อกเทฟเท่ากัน มีประโยชน์สำหรับช่วงความถี่กว้าง

ตัวบ่งชี้คุณภาพ

คุณภาพสเปกตรัม

• สเปกตรัมสะอาด: ยอดเขาที่ชัดเจน พื้นเสียงรบกวนต่ำ
• สเปกตรัมที่มีสัญญาณรบกวน: พื้นหลังสูง ยอดเขาไม่ชัดเจน
• ค่าเฉลี่ย: ปรับปรุงคุณภาพโดยลดเสียงรบกวน
• Resolution: เพียงพอที่จะแยกจุดยอดที่ปิด

ตัวบ่งชี้การโอเวอร์โหลด

• ตรวจสอบการโอเวอร์โหลดสัญญาณระหว่างการรับสัญญาณ
• การโอเวอร์โหลดสร้างองค์ประกอบสเปกตรัมเท็จ
• ปรับค่าเกนอินพุตหากเกิดการโอเวอร์โหลด

ออโตสเปกตรัม (Auto-spectrum) เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ความถี่พื้นฐานในการวินิจฉัยการสั่นสะเทือน ซึ่งแสดงถึง FFT แบบช่องทางเดียวที่ช่างเทคนิคใช้เป็นประจำทุกวันเพื่อระบุข้อบกพร่องและประเมินสภาพ การเข้าใจว่า "สเปกตรัม" ในทางเทคนิคแล้วคือออโตสเปกตรัม และความสัมพันธ์กับครอสสเปกตรัมและเทคนิคการวิเคราะห์สเปกตรัมอื่นๆ จะเป็นพื้นฐานสำหรับการวิเคราะห์แบบหลายช่องทางขั้นสูงและการวินิจฉัยเครื่องจักรที่ครอบคลุม.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก