Tutarlılığı Anlamak
1. Tanım: Tutarlılık Nedir?
Tutarlılık (aynı zamanda Tutarlılık Fonksiyonu olarak da bilinir) sinyal işleme aracıdır Titreşim Analizi Bir ölçümün kalitesini ve geçerliliğini belirlemek için kullanılır. Belirli bir frekanstaki çıkış sinyalinin ne kadarının doğrudan giriş sinyalinden kaynaklandığını gösteren 0 ile 1 arasında bir değerdir.
- Bir tutarlılık 1.0 Belirli bir frekansta, iki sinyal arasında mükemmel bir doğrusal ilişki olduğu anlamına gelir. O frekanstaki çıkışın 100%'si giriş tarafından meydana getiriliyor.
- Bir tutarlılık 0.5 Bu, çıkış sinyalinin o frekanstaki enerjisinin yalnızca 50%'sinin giriş sinyaliyle doğrusal olarak ilişkili olduğu anlamına gelir. Diğer 50% ise gürültü, doğrusal olmayanlık veya ölçülemeyen diğer girdiler gibi diğer faktörlerden kaynaklanır.
- Bir tutarlılık 0.0 Bu, o frekanstaki iki sinyal arasında doğrusal bir ilişkinin olmadığı anlamına gelir.
Koherans, çapraz güç spektral yoğunluğu kullanılarak hesaplanır ve iki sinyali aynı anda ölçebilen çok kanallı bir analizör gerektirir.
2. Tutarlılığın Birincil Kullanımları
Tutarlılık esas olarak iki temel alanda kullanılır:
a) Doğrulama Frekans Tepki Fonksiyonu (FRF) Ölçümler
Bu, tutarlılığın en yaygın ve kritik kullanım şeklidir. Bir FRF'yi ölçmek için bir darbe testi (veya çarpma testi) gerçekleştirirken, tutarlılık grafiği, verilerin kalitesini değerlendirmek için olmazsa olmazdır.
- İyi Ölçüm: Geçerli bir FRF için, rezonans tepelerine karşılık gelen frekanslarda tutarlılık 1,0'a çok yakın olmalıdır. Tutarlılık yüksekse (örneğin, >0,95), analiste ölçülen tepkinin arka plan titreşimi veya ölçüm gürültüsünden değil, çekiç darbesinden kaynaklandığı konusunda güven verir.
- Kötü Ölçüm: Rezonans zirvesinde tutarlılık önemli ölçüde düşerse, bu zayıf bir ölçüm olduğunu gösterir. Bu, zayıf bir çekiç darbesinden, gürültülü bir ortamdan veya doğrusal olmayan bir yapısal tepkiden kaynaklanıyor olabilir. Analist bu darbeden elde edilen verileri reddedip tekrar denemelidir. Tutarlılık, anti-rezonanslarda (FRF'deki "vadiler") doğal olarak düşük olacaktır ki bu normaldir.
b) Kaynak Tanımlama
Tutarlılık, bir makineden gelen titreşimin diğerindeki titreşime neden olup olmadığını belirlemek için kullanılabilir. Örneğin, ortak bir tabanda bir pompa ve bir motorunuz varsa ve motorun pompanın titreşimine neden olduğundan şüpheleniyorsanız:
- Prosedür: Bir tane yerleştirin ivmeölçer Motorda (giriş) ve pompada (çıkış) ikinci bir ivmeölçer bulunur. Her iki sinyali aynı anda ölçün ve tutarlılığı hesaplayın.
- Tercüme: Motorun tutarlılığı yüksekse koşu hızı, titreşimin motordan pompaya ortak yapıları aracılığıyla iletildiğine dair güçlü kanıtlar sunmaktadır. Eğer uyum düşükse, pompanın titreşimi muhtemelen motordan değil, pompanın kendi sorunlarından (örneğin pompa dengesizliği, kavitasyon) kaynaklanmaktadır.
3. Tutarlılığı Azaltan Faktörler
Koherens değerinin 1,0'dan düşük olmasına neden olabilecek birkaç faktör vardır:
- Ölçüm Gürültüsü: Giriş veya çıkış sinyalinin yabancı gürültü ile kirlenmesi.
- Doğrusal Olmayan Sistemler: Tutarlılık yalnızca *doğrusal* ilişkiyi ölçer. Sistem doğrusal değilse (örneğin, gevşeklik, çatlaklar veya akışkan-yapı etkileşimleri nedeniyle), nedensel bir ilişki olsa bile tutarlılık düşük olacaktır.
- Zaman Gecikmeleri: Giriş ve çıkış sinyalleri arasındaki önemli zaman gecikmesi tutarlılığı azaltabilir.
- Diğer Ölçülmeyen Girdi: Çıktı birden fazla kaynaktan kaynaklanıyorsa ve siz bunlardan yalnızca birini girdi olarak ölçüyorsanız, tutarlılık düşük olacaktır.
Özetle, tutarlılık fonksiyonu, gelişmiş titreşim ölçümleri için hayati bir kalite kontrol aracıdır; FRF verilerinin geçerliliğine güven sağlar ve titreşim iletim yollarının belirlenmesine yardımcı olur.