Bộ lọc Notch là gì? Công cụ loại bỏ tần số • Máy cân bằng di động, máy phân tích rung động "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác Bộ lọc Notch là gì? Công cụ loại bỏ tần số • Máy cân bằng di động, máy phân tích rung động "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác

Bộ lọc Notch là gì? Công cụ loại bỏ tần số

Được xuất bản bởi admin trên

Hiểu về bộ lọc Notch

Định nghĩa: Bộ lọc Notch là gì?

Bộ lọc notch (còn được gọi là bộ lọc chặn băng tần, bộ lọc loại bỏ băng tần hoặc bẫy tần số) là một phần tử xử lý tín hiệu chọn lọc tần số làm suy giảm mạnh rung động Bộ lọc notch ngược lại với bộ lọc thông dải: thay vì cho một dải tần số đi qua và chặn mọi thứ khác, nó chặn một dải tần số cụ thể và cho mọi thứ khác đi qua.

Bộ lọc Notch được sử dụng trong vibration analysis để loại bỏ nhiễu trội (nhiễu điện 60 Hz), loại bỏ các thành phần rung động áp đảo (mất cân bằng 1x rất cao che khuất các tín hiệu khác) hoặc triệt tiêu các cộng hưởng làm lu mờ thông tin chẩn đoán. Chúng cho phép "nhìn xung quanh" các tần số trội để phát hiện các thành phần yếu hơn nhưng quan trọng về mặt chẩn đoán.

Đặc điểm của bộ lọc

Tần số trung tâm (Notch)

  • Tần số suy giảm tối đa
  • Tần số được "khắc ra"“
  • Được điều chỉnh theo nhiễu cụ thể hoặc tần số không mong muốn
  • Độ suy giảm thường là 40-60 dB ở trung tâm

Băng thông Notch

  • Khe hẹp: Từ chối dải tần số rất chọn lọc (Q cao)
  • Rãnh rộng: Từ chối dải tần số rộng hơn (Q thấp)
  • Hệ số Q: Tần số trung tâm / Băng thông
  • Đặc trưng: Q = 10-50 cho các ứng dụng rung động

Độ sâu suy giảm

  • Tần số notch giảm bao nhiêu
  • Thông thường là 40-60 dB (giảm 100-1000 lần)
  • Bộ lọc bậc cao cung cấp các khía sâu hơn
  • Tần số liền kề bị ảnh hưởng tối thiểu

Ứng dụng phổ biến

1. Loại bỏ nhiễu điện

Loại bỏ tiếng ồn của đường dây điện:

  • 60 Hz Notch: Loại bỏ tín hiệu điện 60 Hz ở Bắc Mỹ
  • 50 Hz Notch: Loại bỏ nhiễu 50 Hz ở Châu Âu/Châu Á
  • Sóng hài: Các khía bổ sung ở 120/180/240 Hz hoặc 100/150/200 Hz
  • Lợi ích: Phổ sạch hơn cho thấy rung động cơ học
  • Thận trọng: Không sử dụng nếu tần số dòng 2× (120/100 Hz) có giá trị chẩn đoán

2. Ức chế thành phần chi phối

  • Mất cân bằng nghiêm trọng: Notch out áp đảo 1× để xem các thành phần khác
  • Lưới bánh răng cao: Loại bỏ lưới bánh răng chiếm ưu thế để lộ tần số ổ trục
  • Cộng hưởng mạnh: Ngăn chặn cộng hưởng cấu trúc để thấy sự kích thích
  • Mục đích: Tiết lộ thông tin chẩn đoán được che giấu

3. Loại bỏ cộng hưởng cảm biến

  • Loại bỏ các hiện tượng cộng hưởng gắn cảm biến
  • Rãnh ở tần số cộng hưởng lắp (thay đổi tùy theo phương pháp lắp)
  • Đảm bảo các phép đo đại diện cho máy, không phải cảm biến

4. Tránh hiện tượng răng cưa

  • Loại bỏ các tần số cao cụ thể trước khi lấy mẫu xuống
  • Ngăn chặn hiện tượng răng cưa của các thành phần mạnh đã biết
  • Bổ sung bộ lọc thông thấp chống răng cưa

Những cân nhắc về thiết kế

Lựa chọn chiều rộng rãnh

Notch hẹp (Q cao)

  • Lợi thế: Phẫu thuật cắt bỏ tần số đơn, ảnh hưởng tối thiểu đến vùng lân cận
  • Điều bất lợi: Tần số phải được biết chính xác và ổn định
  • Ví dụ: Rãnh 60,0 Hz ± 0,5 Hz cho nhiễu điện

Rãnh rộng (Q thấp)

  • Lợi thế: Ghi lại các biến thể tần số, điều chỉnh ít quan trọng hơn
  • Điều bất lợi: Có thể ảnh hưởng đến tần số bạn muốn giữ
  • Ví dụ: 1× ± 5 Hz để loại bỏ sự mất cân bằng thay đổi theo sự biến động tốc độ

Sự cân bằng giữa chiều sâu và chiều rộng

  • Các khía sâu hơn (> 60 dB) thường yêu cầu băng thông rộng hơn
  • Các khía rất hẹp có thể không đạt được sự suy giảm sâu
  • Tối ưu hóa dựa trên yêu cầu ứng dụng

Ưu điểm và Hạn chế

Thuận lợi

  • Loại bỏ tần số nhiễu chiếm ưu thế
  • Tiết lộ các thành phần chẩn đoán được che giấu
  • Cải thiện việc sử dụng dải động
  • Cho phép tập trung vào các tín hiệu yếu hơn nhưng quan trọng

Hạn chế và Thận trọng

  • Xóa thông tin: Nội dung tần số có khía bị mất vĩnh viễn
  • Có thể ẩn giấu các vấn đề: Nếu tần số khía có giá trị chẩn đoán, vấn đề đã bị bỏ sót
  • Độ méo pha: Bộ lọc notch có thể ảnh hưởng đáng kể đến pha gần tần số notch
  • Chuông reo: Các khía sắc nhọn có thể tạo ra các hiện vật miền thời gian
  • Sử dụng thận trọng: Nên bổ sung chứ không phải thay thế phân tích chưa được lọc

Thực hành tốt nhất

Khi nào nên sử dụng bộ lọc Notch

  • Nhiễu điện đã biết làm mờ các phép đo
  • Thành phần chiếm ưu thế (mất cân bằng nghiêm trọng) ngăn cản việc sử dụng phạm vi động
  • Sau khi phân tích chưa lọc xác nhận tần số khía không phải là chẩn đoán
  • Để phát hiện các tín hiệu yếu để kiểm tra chi tiết

Khi nào KHÔNG nên sử dụng

  • Đo lường sàng lọc thường quy (sử dụng không lọc để chẩn đoán chung)
  • Khi tần số khía có giá trị chẩn đoán
  • Nếu không hiểu toàn bộ quang phổ chưa được lọc trước
  • Thay thế cho việc sửa chữa nguồn nhiễu thực tế

Tài liệu

  • Luôn ghi chép lại thời điểm sử dụng bộ lọc khía
  • Ghi lại tần số và băng thông notch
  • Duy trì dữ liệu chưa lọc để tham khảo
  • Lưu ý lý do lọc notch

Thực hiện

Bộ lọc Notch phần cứng

  • Tần số cố định (thường là 50 hoặc 60 Hz)
  • Chuyển đổi vào/ra khi cần thiết
  • Mạch tương tự trong thiết bị
  • Hoạt động thời gian thực

Bộ lọc Notch phần mềm

  • Áp dụng cho dữ liệu số hóa
  • Tần số trung tâm và băng thông có thể điều chỉnh
  • Có thể kiểm tra các thông số khía khác nhau
  • Không phá hủy (dữ liệu gốc được bảo toàn)

Bộ lọc Notch là công cụ xử lý tín hiệu chuyên dụng, có chức năng loại bỏ chọn lọc các dải tần số hẹp khỏi tín hiệu rung động. Mặc dù hiệu quả trong việc loại bỏ nhiễu và làm lộ các thành phần bị che khuất, bộ lọc Notch cần được sử dụng một cách thận trọng, đồng thời hiểu rõ thông tin nào đang bị loại bỏ, đảm bảo rằng các tần số Notch không chứa nội dung chẩn đoán quan trọng.

← Quay lại Mục lục chính

Categories:
WhatsApp