کمپن تجزیہ میں ایف ایف ٹی (فاسٹ فوئیر ٹرانسفارم)

تعریف: FFT کیا ہے؟

The فاسٹ فوئیر ٹرانسفارم (FFT) ایک انتہائی موثر ریاضیاتی الگورتھم ہے جو ٹائم ڈومین سے فریکوئنسی ڈومین میں سگنل کو تبدیل کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ کمپن تجزیہ میں، اس کا مطلب ہے ایک خام، پیچیدہ تبدیل کرنا وقت کی لہر (ایک پلاٹ کمپن طول و عرض بمقابلہ وقت) میں a فریکوئنسی سپیکٹرم (تعدد بمقابلہ کمپن طول و عرض کا ایک پلاٹ)۔ جدید مشینری کی تشخیص میں یہ تبدیلی واحد سب سے اہم اور بنیادی عمل ہے۔

FFT تشخیص کے لیے کیوں ضروری ہے؟

چلنے والی مشین سے خام وقت کی لہر ایک ہی وقت میں ہونے والی بہت سی مختلف کمپنوں کا ایک پیچیدہ گڑبڑ ہے۔ اس سگنل کو دیکھنا اور مشین کی صحت کا تعین کرنا تقریباً ناممکن ہے۔ FFT ایک پرزم کی طرح کام کرتا ہے، اس پیچیدہ سگنل کو اس کے انفرادی فریکوئنسی اجزاء میں الگ کرتا ہے۔ نتیجہ ایک واضح، قابل عمل چارٹ ہے جو ایک تجزیہ کار کو دیکھنے کی اجازت دیتا ہے:

• کیا تعدد موجود ہیں؟
• ہر فریکوئنسی پر کتنی توانائی (طول و عرض) ہے؟
• ان تعدد کے درمیان کیا تعلق ہے؟

چونکہ مختلف مکینیکل اور برقی نقائص (جیسے عدم توازن، غلط ترتیب، بیئرنگ کے نقائص، اور ڈھیلا پن) ہر ایک انتہائی مخصوص، قابل قیاس تعدد پر کمپن پیدا کرتا ہے، اس لیے FFT سپیکٹرم کسی مسئلے کی بنیادی وجہ کا براہ راست روڈ میپ فراہم کرتا ہے۔

FFT تجزیہ کے کلیدی پیرامیٹرز

ایک مفید FFT سپیکٹرم حاصل کرنے کے لیے، ایک کمپن تجزیہ کار کو ڈیٹا جمع کرنے والے یا سافٹ ویئر پر کئی کلیدی پیرامیٹرز کی وضاحت کرنی چاہیے:

1. Fmax (زیادہ سے زیادہ تعدد)

یہ سب سے زیادہ تعدد ہے جسے سپیکٹرم میں شامل کیا جائے گا۔ اسے اتنا اونچا ہونا چاہیے کہ آپ سب سے زیادہ فریکوئنسی فالٹ کو پکڑ سکیں جس کی آپ تلاش کر رہے ہیں (مثال کے طور پر، ہائی فریکوئنسی گیئر میش یا بیئرنگ ٹونز)۔

2. قرارداد (قرارداد کی لکیریں)

یہ سپیکٹرم میں تفصیل کی سطح کا تعین کرتا ہے۔ اس کی تعریف مجرد فریکوئنسی "بِنز" یا ڈیٹا پوائنٹس کی تعداد کے طور پر کی گئی ہے جن کا شمار Fmax میں کیا جائے گا۔ لائنوں کی زیادہ تعداد (مثال کے طور پر، 3200 یا 6400) بہتر فریکوئنسی ریزولوشن کا نتیجہ ہے، یعنی دو کمپن فریکوئنسیوں کو الگ کرنے کی صلاحیت جو ایک دوسرے کے بہت قریب ہیں۔ بیٹ فریکوئنسی کی تشخیص یا گیئر باکس تجزیہ میں سائیڈ بینڈ کا تجزیہ کرنے کے لیے ہائی ریزولیوشن اہم ہے۔

3. اوسط

چونکہ مشین وائبریشن میں اتار چڑھاؤ آ سکتا ہے، اس لیے ایک "اسنیپ شاٹ" FFT گمراہ کن ہو سکتا ہے۔ اوسط میں متعدد FFTs کو یکے بعد دیگرے حاصل کرنا اور پھر ان کا ایک ساتھ اوسط کرنا شامل ہے۔ یہ عمل بے ترتیب شور کو کم کرتا ہے اور مشین کی حقیقی حالت کا ایک بہت زیادہ مستحکم، دوبارہ قابل، اور نمائندہ سپیکٹرم فراہم کرتا ہے۔

4. کھڑکی لگانا

ونڈو فنکشن (جیسے ہیننگ) ایک ریاضیاتی وزن ہے جو FFT کا حساب لگانے سے پہلے ٹائم ویوفارم ڈیٹا پر لاگو ہوتا ہے۔ یہ ایک سگنل پروسیسنگ تکنیک ہے جسے "سپیکٹرل لیکیج" نامی غلطی کو کم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ سپیکٹرم میں سگنلز کا طول و عرض اور تعدد ممکن حد تک درست ہو۔

FFT سپیکٹرم کی ترجمانی

ایک تربیت یافتہ تجزیہ کار خصوصیت کے نمونوں کو تلاش کر کے FFT سپیکٹرم کی تشریح کرتا ہے:

• پر ایک بڑی چوٹی 1x چلانے کی رفتار اشارہ کرتا ہے عدم توازن.
• پر ایک بڑی چوٹی 2x دوڑنے کی رفتار اکثر اشارہ کرتا ہے غلط ترتیب.
• کا ایک سلسلہ ہارمونکس (1x، 2x، 3x، 4x، وغیرہ پر چوٹی) میکانکی ڈھیلے پن کی ایک کلاسک علامت ہے۔
• کے ساتھ ایک اعلی تعدد چوٹی سائیڈ بینڈ دوڑنے کی رفتار سے فاصلہ رکھنا گیئر باکس یا بیئرنگ فالٹ کی ایک واضح علامت ہے۔
• براڈ بینڈ شور کی ایک بلند ہوئی "فرش" پمپ یا رگڑ میں cavitation کی نشاندہی کر سکتی ہے۔

موجودہ FFT سپیکٹرم کا موازنہ مشین کے صحت مند ہونے پر لی گئی بیس لائن سے کر کے، تجزیہ کار آسانی سے تبدیلیوں کو دیکھ سکتے ہیں اور ترقی پذیر مسائل کی تشخیص کر سکتے ہیں اس سے پہلے کہ وہ اہم ناکامی ہو جائیں۔

← واپس مین انڈیکس پر