Titreşimde Farklılaşma Nedir? Sinyal Dönüşümü • Taşınabilir dengeleyici, kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverlerdeki burgular, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için titreşim analizörü "Balanset" Titreşimde Farklılaşma Nedir? Sinyal Dönüşümü • Taşınabilir dengeleyici, kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverlerdeki burgular, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için titreşim analizörü "Balanset"

Titreşimde Farklılaşma Nedir? Sinyal Dönüşümü

admin tarafından tarihinde yayınlandı

Titreşim Analizinde Farklılaşmayı Anlamak

Tanım: Farklılaşma Nedir?

Farklılaşma içinde titreşim Analiz, titreşim ölçümlerini zaman alanında türev alarak veya frekans alanında frekansla çarparak bir parametreden diğerine dönüştürme matematiksel işlemidir. yer değiştirme ile hız, veya hız ivme. Bu, entegrasyonun ters işlemidir ve entegrasyondan daha az yaygın olarak gerçekleştirilmesine rağmen (sensörlerin çoğu ivmeölçerdir), yakınlık problarından elde edilen yer değiştirme ölçümlerinin hız standartlarıyla karşılaştırılması veya yüksek frekanslı içerik açısından analiz edilmesi gerektiğinde bazen farklılaştırmaya ihtiyaç duyulur.

Farklılaştırma, yüksek frekanslı bileşenleri vurgularken düşük frekansları azaltan bir frekans ağırlıklandırma işlemidir; bu, entegrasyonun tam tersi bir etkidir. Bu, farklılaştırmayı yüksek frekanslı tanı bilgilerini geliştirmek için kullanışlı hale getirirken, aynı zamanda yüksek frekanslı gürültüyü de yükseltir ve dikkatli bir uygulama gerektirir.

Matematiksel İlişkiler

Zaman Alanı Farklılaştırması

  • Yer Değiştirmeden Kaynaklanan Hız: v(t) = d/dt [x(t)]
  • Hızdan İvmelenme: a(t) = d/dt [v(t)]
  • Yer Değiştirmeden Kaynaklanan İvme: a(t) = d²/dt² [x(t)] (ikinci türev)

Frekans Alanı Farklılaşması

Frekans alanında daha basit:

  • Yer Değiştirmeden Kaynaklanan Hız: V(f) = D(f) × 2πf
  • Hızdan İvmelenme: A(f) = V(f) × 2πf
  • Sonuç: Frekansla çarpılarak, yüksek frekanslar yükseltilir, düşük frekanslar azaltılır

Farklılaşma Neden Kullanılır?

Yakınlık Probu Uygulamaları

  • Yakınlık probları şaft yer değiştirmesini doğrudan ölçer
  • Standartlar genellikle hız sınırlarını belirtir
  • Karşılaştırma için yer değiştirmeyi hıza göre ayırın
  • Yer değiştirme sensörleriyle standart uyumluluğu sağlar

Yüksek Frekansların Vurgulanması

  • Farklılaştırma, yüksek frekanslı bileşenleri güçlendirir
  • Yer değiştirme verilerindeki yüksek frekanslı kusurları ortaya çıkarabilir
  • Düşük hızlı yer değiştirmeyi daha analiz dostu ivmeye dönüştürür

Sensör Karşılaştırması

  • Yer değiştirme sensörlerini ivmeölçerlerle karşılaştırın
  • Her ikisini de aynı parametreye dönüştürün (genellikle hız)
  • Ölçüm tutarlılığını doğrulayın

Farklılaşma Zorlukları

Gürültü Amplifikasyonu

Birincil farklılaşma sorunu:

  • Farklılaşma frekansla çoğalır (yüksek frekanslar yükseltilir)
  • Yüksek frekanslı gürültü sinyalden daha fazla yükseltildi
  • Sinyal-gürültü oranı bozuldu
  • Örnek: 100 Hz'deki sinyale göre 100 kat yükseltilmiş 10 kHz'deki 1% gürültüsü
  • Çözüm: Farklılaşmadan önce düşük geçişli filtre

Sensör Gürültüsü

  • Yer değiştirme sensörlerinde gürültü (elektriksel, nicemleme) vardır
  • Hızlanmaya yönelik farklılaşma bu gürültüyü önemli ölçüde artırır
  • Çift farklılaşma (yer değiştirme → ivme) bileşik problemi
  • Mümkünse genellikle çift farklılaşmadan kaçının

Sayısal Türev Hataları

  • Zaman alanı farklılaştırması sayısallaştırma hatalarını artırır
  • Örnekleme eserlerine karşı hassas
  • Doğruluk açısından frekans alanı yöntemi tercih edilir

Uygun Farklılaşma Prosedürü

Tek Türevlilik (Yer Değiştirme Hızı)

  1. Alçak Geçirgen Filtre: Yüksek frekanslı gürültüyü kaldırın (ilgilenilen en yüksek frekansın 2-5 katında kesme)
  2. Sinyal Kalitesini Doğrulayın: Gürültü ve eser olup olmadığını kontrol edin
  3. Ayırt Et: Frekans alanında 2πf ile çarpın
  4. Sonucu Doğrula: Makul olup olmadığını kontrol edin, beklenen değerlerle karşılaştırın

Çift Diferansiyel (Yer Değiştirmeden İvmeye)

  • Genel Olarak Kaçınılması Gerekenler: Nadiren iyi sonuçlar verir
  • Gerekirse: Agresif düşük geçişli filtreleme (ilgilenilen en yüksek frekansta kesme)
  • Sınırlı Bant Genişliği: Yüksek frekanslı içeriğin gürültüye karşı sınırlı olacağını kabul edin
  • Alternatif: Hızlanmaya ihtiyaç varsa ivmeölçeri kullanın

Frekans Alanı Uygulaması

Prosedür

  1. Hesapla FFT yer değiştirme veya hız sinyali
  2. Her frekans aralığını 2πf ile çarpın (veya çift türev için (2πf)²)
  3. Gerekirse frekans alanında düşük geçişli filtre uygulayın
  4. Sonuç, farklılaştırılmış parametredeki spektrumdur
  5. Gerektiğinde zaman dalga formu için ters FFT hesaplanabilir

Avantajları

  • Toplam hata yok
  • Kolay uygulanabilir filtreleme
  • Hesaplama açısından verimli
  • Modern analizörlerde standart yaklaşım

Farklılaştırma Ne Zaman Kullanılır?

Uygun Kullanımlar

  • ISO standartları için yakınlık probu yer değiştirmesinin hıza dönüştürülmesi
  • Düşük hızlı yer değiştirme ölçümlerinde yüksek frekanslı içeriğin geliştirilmesi
  • Aynı temelde farklı sensör tiplerini karşılaştırma
  • Uygun filtreleme ne zaman uygulanabilir?

Ne Zaman Kaçınılmalıdır?

  • Gürültülü yer değiştirme sinyalleri
  • Kesinlikle gerekli olmadıkça çift farklılaştırma
  • İvmeölçer mevcut olduğunda (ivmeyi doğrudan ölçün)
  • Yer değiştirmeden yüksek frekanslı analiz (bunun yerine ivmeölçer kullanın)

Farklılaştırma ve Entegrasyon Karşılaştırması

Bakış açısı Entegrasyon Farklılaşma
Frekans Etkisi Düşük frekansları yükseltir Yüksek frekansları yükseltir
Ortak Kullanım İvme → Hız, Hız → Yer Değiştirme Yer değiştirme → Hız
Sorun Düşük frekanslı kayma Yüksek frekanslı gürültü amplifikasyonu
Gerekli Filtre Entegrasyondan önce yüksek geçiş Farklılaşmadan önce düşük geçiş
Sıklık Çok yaygın Daha az yaygın

Modern Enstrümantasyon

Otomatik Dönüşüm

  • Modern analizörler parametreler arasında otomatik dönüşüm sağlar
  • Kullanıcı istediği parametreyi seçer, cihaz filtreleme ve dönüştürmeyi gerçekleştirir
  • Uygun filtreler otomatik olarak uygulanır
  • Kullanıcı hatasını azaltır

Çok Parametreli Ekran

  • İvmeyi, hızı ve yer değiştirmeyi aynı anda gösterin
  • Her biri farklı frekans aralıklarını vurgular
  • Titreşim özelliklerine ilişkin kapsamlı görünüm

Titreşim analizinde entegrasyondan daha az yaygın olsa da, farklılaştırma, yer değiştirme ölçümlerini hıza veya ivmeye dönüştürmek için değerli bir araçtır ve standartlara uygunluğu ve çok parametreli analizi mümkün kılar. Farklılaştırmanın gürültü yükseltme özelliklerini ve uygun filtreleme gerekliliklerini anlamak, titreşim sinyallerini farklılaştırırken doğru parametre dönüşümünü sağlar.

← Ana Dizin'e Geri Dön

Kategoriler:
WhatsApp