Розуміння голоспектру
Визначення: Що таке голоспектр?
Голоспектр (також називається повним спектром) – це вдосконалений метод частотного аналізу в динаміка ротора що обробляє одночасно X та Y (горизонтальні та вертикальні) вібрація вимірювання для розділення руху вала на компоненти прецесії вперед (обертаються в тому ж напрямку, що й обертання) та компоненти прецесії назад (обертаються протилежно обертанню). На відміну від звичайних спектри що показують лише величину вібрації, голографічний спектр відображає як позитивні (вперед), так і негативні (назад), надаючи повну інформацію про напрямок орбітального руху ротора, що є критично важливим для діагностики нестабільностей, ідентифікації вимушених та самозбуджених вібрацій, а також характеристики динамічної поведінки ротора.
Голоспектр в основному використовується з зонд наближення вимірювання (XY пари) на критично важливих турбомашинах, що виявляють явища, невидимі у стандартних одноосьових спектрах. Це діагностичний інструмент експертного рівня для фахівців з динаміки ротора, які шукають складні проблеми з вібрацією в турбінах, компресорах та генераторах.
Теоретична основа
Пряма проти зворотної прецесії
- Пряма прецесія: Центр валу обертається в тому ж напрямку, що й обертання валу (найпоширеніше)
- Зворотна прецесія: Вал обертається по орбітах, протилежних напрямку обертання (що вказує на конкретні проблеми)
- Значення: Напрямок вказує на механізм збудження та тип несправності
Стандартне обмеження спектру
- Одноосьове FFT не може розрізнити пряме та зворотне перетворення
- Обидва виглядають як однакова частотна складова
- Інформація про напрямок втрачена
- Неоднозначність тлумачення
Голоспектральний розчин
- Обробляє вимірювання XY разом
- Математично розділяє спрямовані компоненти
- Вперед: позитивні частоти
- Назад: негативні частоти
- Повна характеристика руху ротора
Застосування та діагностика
Діагностика нестабільності
- Олійний вихор/збивання: З'являється на негативних частотах (спочатку зворотна прецесія)
- Паровий вихор: Субсинхронний зворотний компонент
- Ідентифікація: Голоспектр миттєво визначає нестабільність проти дисбалансу
Вимушена та самозбуджена вібрація
- Дисбаланс (примусовий): Сильний прямий компонент при 1×, мінімальний зворотний
- Нестабільність (самозбудження): Значний зворотний компонент
- Відмінність: Чіткий у голоскопі, неоднозначний у стандартному спектрі
Виявлення тертя ротора
- Тертя часто створює компоненти, розташовані назад
- Сили тертя викликають зворотну прецесію
- Голоспектр виявляє рух назад, пов'язаний з тертям
Гіроскопічні ефекти
- Режими прямого та зворотного круження окремо на різних частотах
- Голоспектр чітко показує обидва режими
- Перевіряє динамічні моделі ротора
Вимоги до даних
Пара вимірювань XY
- Потрібні два перпендикулярні вимірювання вібрації
- Зазвичай з пари датчиків близькості XY
- Повинні бути розташовані під кутом 90° один від одного в просторі
- Синхронізоване семплування є важливим
Відносна фаза
- Квадратурне співвідношення між X та Y дозволяє визначити напрямок
- X випереджає Y на 90° → вперед
- X відстає від Y на 90° → назад
- Точність фази критично важлива
Інтерпретація
Голоспектральний дисплей
- Горизонтальна вісь: Частота (позитивна для прямого руху, негативна для зворотного руху)
- Вертикальна вісь: Амплітуда
- Нульовий центр: Нульова частота в центрі графіка
- Права сторона: Компоненти прямої прецесії (+1×, +2× тощо)
- Ліва сторона: Компоненти зворотної прецесії (-1×, -2× тощо)
Типові закономірності
Здоровий ротор
- Великий прямий компонент при +1× (дисбаланс)
- Малі або відсутні зворотні компоненти
- Вказує на нормальну вимушену вібрацію
Олійний вихор
- Значна складова на негативній субсинхронній частоті
- Приклад: -0,45× (назад зі швидкістю ротора 45%)
- Діагностика нестабільності, викликаної підшипником
Нерівність
- Сильний +2× прямий компонент
- Мінімальний відсталий
- Підтверджує вимушену вібрацію через перекіс
Переваги
Діагностична ясність
- Одразу відрізняє нестабільність від дисбалансу
- Визначає умови тертя ротора
- Характеризує складний рух ротора
- Зменшує діагностичну неоднозначність
Повнота
- Повна інформація про орбітальний рух
- Без втрати інформації (порівняно з одноосьовим аналізом)
- Повна динамічна картина ротора
Обмеження
Потрібні вимірювання XY
- Не застосовується до одноосьових даних
- Потрібні пари датчиків наближення або синхронізовані акселерометри
- Дорожчі інструменти
Складність
- Складніший за стандартний спектр
- Вимагає розуміння концепцій прецесії
- Інтерпретація потребує експертних знань
- Нестандартна методика аналізу
Обмежене застосування
- В першу чергу для питань динаміки ротора
- Менш корисний для дефектів підшипників, шестерень
- Спеціалізований інструмент, не універсального призначення
Коли використовувати Голоспектр
Відповідні випадки
- Підозра на нестабільність ротора
- Дослідження субсинхронних вібрацій
- Діагностика тертя
- Усунення несправностей критичних турбомашин
- Валідація динаміки ротора
Не потрібно для
- Звичайний дисбаланс або перекіс
- Аналіз дефектів підшипників
- Одноосьові вимірювання
- Загальні огляди машин
Голоспектральний аналіз – це вдосконалений метод діагностики динаміки ротора, що забезпечує повну характеристику орбітального руху шляхом розділення компонентів прецесії вперед і назад. Хоча голоспектр вимагає спеціалізованих вимірювань XY та досвіду, він надає унікальні діагностичні дані, особливо щодо нестабільностей та тертя, які неможливо отримати за допомогою звичайного одноосьового спектрального аналізу, що робить його важливим інструментом для спеціалізованого аналізу складних проблем динаміки ротора в критичних турбомашинах.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 