ทำความเข้าใจเกี่ยวกับ Holospectrum
คำจำกัดความ: Holospectrum คืออะไร?
โฮโลสเปกตรัม (เรียกอีกอย่างว่าสเปกตรัมเต็ม) เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ความถี่ขั้นสูงใน ไดนามิกของโรเตอร์ ที่ประมวลผล X และ Y พร้อมกัน (แนวนอนและแนวตั้ง) การสั่นสะเทือน การวัดเพื่อแยกการเคลื่อนที่ของเพลาออกเป็นองค์ประกอบการเคลื่อนตัวไปข้างหน้า (โคจรไปในทิศทางเดียวกับการหมุน) และองค์ประกอบการเคลื่อนตัวไปข้างหลัง (โคจรไปในทิศทางตรงข้ามกับการหมุน) ซึ่งแตกต่างจากแบบเดิม สเปกตรัม ซึ่งแสดงเฉพาะขนาดของการสั่นสะเทือน โฮโลสเปกตรัมแสดงทั้งความถี่บวก (ไปข้างหน้า) และความถี่ลบ (ไปข้างหลัง) โดยให้ข้อมูลครบถ้วนเกี่ยวกับทิศทางการเคลื่อนที่ของวงโคจรของโรเตอร์ ซึ่งมีความสำคัญต่อการวินิจฉัยความไม่เสถียร การระบุการสั่นสะเทือนแบบบังคับหรือแบบกระตุ้นตัวเอง และการกำหนดลักษณะพฤติกรรมไดนามิกของโรเตอร์.
Holospectrum ใช้เป็นหลักกับ โพรบวัดระยะใกล้ การวัด (คู่ XY) บนเครื่องจักรเทอร์โบที่สำคัญ เผยให้เห็นปรากฏการณ์ที่มองไม่เห็นในสเปกตรัมแกนเดี่ยวมาตรฐาน เป็นเครื่องมือวินิจฉัยระดับผู้เชี่ยวชาญสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านไดนามิกของโรเตอร์ที่แก้ไขปัญหาการสั่นสะเทือนที่ซับซ้อนในกังหัน คอมเพรสเซอร์ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า.
พื้นฐานทางทฤษฎี
การเคลื่อนตัวไปข้างหน้าและถอยหลัง
- การเคลื่อนตัวไปข้างหน้า: ศูนย์กลางเพลาโคจรไปในทิศทางเดียวกับการหมุนของเพลา (พบมากที่สุด)
- การเคลื่อนตัวแบบถอยหลัง: เพลาโคจรตรงข้ามกับทิศทางการหมุน (บ่งชี้ถึงปัญหาเฉพาะ)
- ความสำคัญ: ทิศทางระบุกลไกการกระตุ้นและประเภทของความผิดพลาด
ข้อจำกัดสเปกตรัมมาตรฐาน
- FFT แกนเดี่ยวไม่สามารถแยกแยะไปข้างหน้าจากข้างหลังได้
- ทั้งสองปรากฏเป็นส่วนประกอบความถี่เดียวกัน
- ข้อมูลทิศทางสูญหาย
- ความคลุมเครือในการตีความ
สารละลายโฮโลสเปกตรัม
- ประมวลผลการวัด XY ร่วมกัน
- แยกส่วนประกอบทิศทางทางคณิตศาสตร์
- ไปข้างหน้า: ความถี่บวก
- ย้อนกลับ: ความถี่เชิงลบ
- การกำหนดลักษณะการเคลื่อนที่ของโรเตอร์แบบสมบูรณ์
แอปพลิเคชันและการวินิจฉัย
การวินิจฉัยความไม่เสถียร
- น้ำมันหมุนวน/วิป: ปรากฏที่ความถี่ลบ (การสั่นแบบย้อนกลับในตอนแรก)
- กระแสไอน้ำ: ส่วนประกอบย้อนกลับแบบซับซิงโครนัส
- การระบุตัวตน: Holospectrum ระบุความไม่เสถียรกับความไม่สมดุลได้ทันที
การสั่นสะเทือนแบบบังคับกับแบบกระตุ้นตัวเอง
- ความไม่สมดุล (ถูกบังคับ): ส่วนประกอบไปข้างหน้าที่แข็งแกร่งที่ 1× ถอยหลังน้อยที่สุด
- ความไม่มั่นคง (ตื่นเต้นตนเอง): ส่วนประกอบย้อนหลังที่สำคัญ
- ความแตกต่าง: ชัดเจนในสเปกตรัมโฮโล แต่คลุมเครือในสเปกตรัมมาตรฐาน
การตรวจจับการเสียดสีของโรเตอร์
- การถูมักจะทำให้เกิดส่วนประกอบที่ถอยหลัง
- แรงเสียดทานขับเคลื่อนการเคลื่อนตัวแบบย้อนกลับ
- Holospectrum เผยให้เห็นการเคลื่อนที่ย้อนกลับที่เกี่ยวข้องกับการถู
เอฟเฟกต์ไจโรสโคป
- โหมดหมุนไปข้างหน้าและถอยหลังแยกกันที่ความถี่ที่แตกต่างกัน
- Holospectrum แสดงทั้งสองโหมดอย่างชัดเจน
- ตรวจสอบแบบจำลองไดนามิกของโรเตอร์
ข้อกำหนดข้อมูล
คู่การวัด XY
- ต้องมีการวัดการสั่นสะเทือนในแนวตั้งฉากสองครั้ง
- โดยทั่วไปจากคู่โพรบระยะใกล้ XY
- ต้องห่างกัน 90° ในเชิงพื้นที่
- การสุ่มตัวอย่างแบบซิงโครไนซ์เป็นสิ่งสำคัญ
เฟสสัมพันธ์
- ความสัมพันธ์เชิงกำลังสองระหว่าง X และ Y ช่วยให้กำหนดทิศทางได้
- X นำ Y 90° → ไปข้างหน้า
- X ล้าหลัง Y 90° → ถอยหลัง
- ความแม่นยำของเฟสเป็นสิ่งสำคัญ
การตีความ
จอแสดงผลโฮโลสเปกตรัม
- แกนแนวนอน: ความถี่ (บวกสำหรับเดินหน้า ลบสำหรับถอยหลัง)
- แกนตั้ง: แอมพลิจูด
- ศูนย์ศูนย์: ความถี่ศูนย์ที่จุดศูนย์กลางของพล็อต
- ด้านขวา: ส่วนประกอบการเคลื่อนตัวไปข้างหน้า (+1×, +2× เป็นต้น)
- ด้านซ้าย: ส่วนประกอบการเคลื่อนตัวแบบย้อนกลับ (-1×, -2× เป็นต้น)
รูปแบบทั่วไป
โรเตอร์ที่แข็งแรง
- ส่วนประกอบด้านหน้าขนาดใหญ่ที่ +1× (ไม่สมดุล)
- ส่วนประกอบย้อนกลับมีขนาดเล็กหรือไม่มีเลย
- บ่งชี้การสั่นสะเทือนแบบบังคับปกติ
กระแสน้ำวนน้ำมัน
- ส่วนประกอบสำคัญที่ความถี่ซับซิงโครนัสเชิงลบ
- ตัวอย่าง: -0.45× (ถอยหลังที่ 45% ของความเร็วโรเตอร์)
- การวินิจฉัยความไม่เสถียรที่เกิดจากตลับลูกปืน
การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง
- ส่วนประกอบไปข้างหน้าที่แข็งแกร่ง +2×
- ย้อนหลังน้อยที่สุด
- ยืนยันแรงสั่นสะเทือนจากการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง
ข้อดี
ความชัดเจนในการวินิจฉัย
- แยกแยะความไม่เสถียรจากความไม่สมดุลได้ทันที
- ระบุสภาวะการเสียดสีของโรเตอร์
- ลักษณะการเคลื่อนที่ของโรเตอร์ที่ซับซ้อน
- ลดความคลุมเครือในการวินิจฉัย
ความสมบูรณ์
- ข้อมูลครบถ้วนเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ในวงโคจร
- ไม่มีข้อมูลสูญหาย (เทียบกับการวิเคราะห์แกนเดี่ยว)
- ภาพไดนามิกโรเตอร์ที่สมบูรณ์
ข้อจำกัด
ต้องมีการวัด XY
- ไม่สามารถใช้ได้กับข้อมูลแกนเดี่ยว
- ต้องใช้คู่โพรบวัดระยะใกล้หรือเครื่องวัดความเร่งแบบซิงโครไนซ์
- เครื่องมือวัดที่มีราคาแพงกว่า
ความซับซ้อน
- ซับซ้อนกว่าสเปกตรัมมาตรฐาน
- ต้องมีความเข้าใจเกี่ยวกับแนวคิดการเคลื่อนตัวแบบพรีเซสชัน
- การตีความต้องอาศัยความเชี่ยวชาญ
- ไม่ใช่เทคนิคการวิเคราะห์แบบปกติ
การใช้งานแบบจำกัด
- สำหรับปัญหาไดนามิกของโรเตอร์เป็นหลัก
- มีประโยชน์น้อยกว่าสำหรับข้อบกพร่องของตลับลูกปืน, เกียร์
- เครื่องมือเฉพาะทาง ไม่ใช่เครื่องมือทั่วไป
เมื่อใดจึงควรใช้ Holospectrum
กรณีที่เหมาะสม
- สงสัยว่าโรเตอร์ไม่เสถียร
- การตรวจสอบการสั่นสะเทือนแบบซับซิงโครนัส
- การวินิจฉัยโรคถู
- การแก้ไขปัญหาเทอร์โบแมชชีนที่สำคัญ
- การตรวจสอบไดนามิกของโรเตอร์
ไม่จำเป็นสำหรับ
- ความไม่สมดุลหรือการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องเป็นประจำ
- การวิเคราะห์ข้อบกพร่องของตลับลูกปืน
- การวัดแบบแกนเดี่ยว
- การสำรวจเครื่องจักรทั่วไป
การวิเคราะห์แบบโฮโลสเปกตรัมเป็นเทคนิคการวินิจฉัยพลวัตของโรเตอร์ขั้นสูงที่ให้ลักษณะการเคลื่อนที่ในวงโคจรที่สมบูรณ์โดยการแยกองค์ประกอบการเคลื่อนตัวไปข้างหน้าและถอยหลัง แม้จะต้องใช้การวัด XY เฉพาะทางและความเชี่ยวชาญ แต่โฮโลสเปกตรัมก็ให้ข้อมูลเชิงลึกในการวินิจฉัยที่เป็นเอกลักษณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับความไม่เสถียรและการเสียดสี ซึ่งไม่สามารถหาได้จากการวิเคราะห์สเปกตรัมแบบแกนเดียวทั่วไป ทำให้เป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการวิเคราะห์เฉพาะทางเกี่ยวกับปัญหาพลวัตของโรเตอร์ที่ซับซ้อนในเครื่องจักรเทอร์โบที่สำคัญ.