Розуміння фільтрів відстеження

Пристрої

Портативний балансир та віброаналізатор Balanset-1A.

$2,358.31

Деталі

Датчик вібрації</trp-post-container

$107.47

Деталі

Оптичний датчик (лазерний тахометр)</trp-post-container

$148.07

Пристрої

Balanset-4</trp-post-container

$8,123.32

Деталі

Магнітна підставка Insize-60-kgf</trp-post-container

$54.93

Деталі

Світловідбиваюча стрічка</trp-post-container

$11.94

Пристрої

Динамічні ваги "Балансет-1А" OEM</trp-post-container

$2,071.73

Визначення: Що таке фільтр відстеження?

Фільтр відстеження (також називається фільтром відстеження порядку або синхронним фільтром) — це вузькосмуговий фільтр у аналіз вібрації інструменти, які автоматично налаштовують свою центральну частоту відповідно до кратності (порядку) швидкості обертання машини. Наприклад, “фільтр відстеження 1×” безперервно відстежує частоту робочої швидкості, фільтруючи всі інші частоти та пропускаючи лише основну складову 1×. Аналогічно, фільтри відстеження 2× та 3× відстежують подвійну та потрійну робочу швидкість.

Фільтри відстеження є важливими інструментами для аналізу обладнання зі змінною швидкістю, перехідних процесів запуску/вибігу, а також для ізоляції певних компонентів замовлення в аналіз замовлень. Вони дозволяють вимірювати амплітуда і фаза синхронних компонентів навіть при зміні швидкості машини.

Як працюють фільтри відстеження

Основний принцип

1. Довідкова інформація про швидкість: Тахометр або ключовий фазор забезпечує імпульс один раз за оберт
2. Розрахунок частоти: Прилад розраховує миттєву частоту обертання за даними тахометра
3. Множення порядку: Множить частоту обертання на порядковий номер (1, 2, 3 тощо)
4. Центрування фільтра: Вузькосмуговий фільтр, центрований на розрахунковій частоті
5. Безперервне регулювання: Зі зміною швидкості частота фільтра постійно відстежується
6. Виходьте: Відфільтрований сигнал, що містить лише вибраний компонент порядку

Характеристики фільтра

• Пропускна здатність: Типово ±2-10% центральної частоти
• Вузькість: Ефективно відхиляє сусідні частоти
• Швидкість відстеження: Може стежити за швидкозмінними швидкостями
• Кілька фільтрів: Сучасні інструменти забезпечують одночасне відстеження кількох замовлень

Застосування

1. Аналіз запуску та вибігу

Основне застосування фільтрів відстеження:

• Відстеження 1× амплітуди та фази в залежності від швидкості під час перехідних процесів
• Згенерувати Діаграми Боде (амплітуда та фаза в залежності від швидкості)
• Ідентифікувати критичні швидкості від піків амплітуди
• Вимірювання демпфування від ширини резонансного піку
• Відстежуйте 2×, 3× одночасно для ідентифікації кількох режимів

2. Аналіз обладнання зі змінною швидкістю

• Зберігайте вимірювання на основі порядку, незважаючи на коливання швидкості
• Двигуни з частотним приводом та плавно змінною швидкістю
• Вітрові турбіни зі змінною швидкістю вітру
• Технологічне обладнання зі зміною швидкості залежно від навантаження
• Забезпечує стабільне відображення трендів незалежно від коливань швидкості

3. Балансування

• Компонент треку 1× протягом балансування процедура
• Відфільтруйте компоненти, відмінні від 1×, для чистішого вимірювання
• Вимірювання фази лише на частоті 1×
• Підвищує точність, відкидаючи інші джерела вібрації

4. Аналіз для конкретного замовлення

• Виділіть конкретні замовлення для детального вивчення
• Приклад: Відстеження 2× для моніторингу прогресу нерівності
• Порядок проходження лопатей гусениць у вентиляторах/насосах
• Окремі перекриваючі частотні компоненти

Переваги фільтрів відстеження

Незалежність від швидкості

• Вимірювання мають значення незалежно від коливань швидкості
• Порівняйте дані з різних швидкостей на однаковій основі (замовлення)
• Необхідно для обладнання без постійної швидкості

Ізоляція компонентів

• Відокремлює певний порядок від усіх інших частот
• Чистіші сигнали, ніж повноспектрове FFT
• Краще співвідношення сигнал/шум для компонентів замовлення
• Забезпечує точне вимірювання амплітуди та фази

Аналіз перехідних процесів

• Відстеження компонентів через зміни швидкості
• Безперервне вимірювання під час розгону/гальмування
• Немає потреби в стаціонарних умовах
• Виявляє поведінку, залежну від швидкості

Обмеження та міркування

Потрібен тахометр

• Точне відлікове значення швидкості є важливим
• Якість сигналу тахометра впливає на роботу фільтра
• Не можна використовувати на обладнанні без опорної швидкості
• Імпульс, що генерується один раз за оберт, має бути надійним

Відстежує лише синхронні компоненти

• Несинхронні несправності не виявлені (більшість дефектів підшипників)
• Електричні частоти не відстежуються
• Випадкова вібрація відфільтрована
• Для повної діагностики необхідно використовувати додаткові аналізи

Компроміси пропускної здатності фільтра

• Вузький фільтр: Краще придушення суміжних частот, але повільніша реакція на зміни швидкості
• Широкий фільтр: Швидше відстеження, але може включати компоненти поблизу
• Оптимально: Типова пропускна здатність 5-10% для більшості застосувань

Відстежувальний фільтр проти FFT

Функція	Аналіз швидкого перетворення Фур'є	Фільтр відстеження
Вимога швидкості	Працює на будь-якій швидкості	Потрібен тахометр
Зміна швидкості	Потрібна стабільна швидкість	Справляється з різною швидкістю
Інформація	Повний спектр, усі частоти	Тільки одне замовлення
Несинхронні несправності	Виявляє всі несправності	Промахи несинхронні
Аналіз перехідних процесів	Важко	Відмінно
Найкраще для	Загальна діагностика, стаціонарний стан	Аналіз критичної швидкості, змінна швидкість

Сучасні реалізації

Фільтри цифрового відстеження

• Програмні фільтри в сучасних аналізаторах
• Кілька одночасних замовлень (1×, 2×, 3× одночасно)
• Регульована пропускна здатність
• Відображення в режимі реального часу під час перехідних процесів

Інтеграція аналізу замовлень

• Фільтри відстеження як основа комплексного аналізу замовлень
• Повний спектр витягнутих порядків (всі порядки одночасно)
• Кольорові карти, що показують порядок у порівнянні зі швидкістю
• Автоматизоване визначення критичної швидкості на основі даних відстеження замовлень

Фільтри відстеження – це спеціалізовані, але потужні інструменти для аналізу вібрацій, особливо для динаміки ротора та обладнання зі змінною швидкістю. Зберігаючи фокус на певних командах, незважаючи на зміни швидкості, фільтри відстеження дозволяють проводити аналіз перехідних процесів та моніторинг компонентів, незалежний від швидкості, що було б неможливо за допомогою стандартних методів швидкого перетворення Фур'є, що робить їх важливими для ідентифікації критичної швидкості та розширеної діагностики машин.

---

← Назад до головного індексу