Hiểu về Bộ lọc theo dõi
Định nghĩa: Bộ lọc theo dõi là gì?
Bộ lọc theo dõi (còn được gọi là bộ lọc theo dõi thứ tự hoặc bộ lọc đồng bộ) là một bộ lọc thông dải hẹp trong vibration analysis Các thiết bị tự động điều chỉnh tần số trung tâm để theo bội số (thứ tự) của tốc độ quay của máy. Ví dụ, "bộ lọc theo dõi 1×" liên tục theo dõi tần số tốc độ chạy, lọc bỏ tất cả các tần số khác và chỉ cho qua thành phần cơ bản 1×. Tương tự, bộ lọc theo dõi 2× và 3× theo dõi tốc độ chạy gấp đôi và gấp ba lần.
Bộ lọc theo dõi là công cụ thiết yếu để phân tích thiết bị tốc độ thay đổi, các xung động khởi động/chạy chậm và để cô lập các thành phần thứ tự cụ thể trong phân tích đơn hàng. Chúng cho phép đo lường biên độ and giai đoạn của các thành phần đồng bộ ngay cả khi tốc độ máy thay đổi.
Bộ lọc theo dõi hoạt động như thế nào
Nguyên tắc cơ bản
- Tham chiếu tốc độ: Máy đo tốc độ hoặc phím pha cung cấp xung một lần mỗi vòng quay
- Tính toán tần số: Thiết bị tính toán tần số quay tức thời từ máy đo tốc độ
- Phép nhân theo thứ tự: Nhân tần số quay với số thứ tự (1, 2, 3, v.v.)
- Căn giữa bộ lọc: Bộ lọc thông dải hẹp tập trung vào tần số đã tính toán
- Điều chỉnh liên tục: Khi tốc độ thay đổi, tần số bộ lọc sẽ liên tục theo dõi
- Output: Tín hiệu được lọc chỉ chứa thành phần thứ tự đã chọn
Đặc điểm của bộ lọc
- Băng thông: Thông thường là ±2-10% tần số trung tâm
- Hẹp: Loại bỏ tần số gần đó một cách hiệu quả
- Tỷ lệ theo dõi: Có thể theo dõi tốc độ thay đổi nhanh chóng
- Nhiều bộ lọc: Các công cụ hiện đại cung cấp khả năng theo dõi nhiều đơn hàng cùng lúc
Ứng dụng
1. Phân tích Khởi nghiệp và Suy thoái
Ứng dụng chính để theo dõi bộ lọc:
- Đường dẫn 1× biên độ và pha so với tốc độ trong quá trình chuyển tiếp
- Phát ra Biểu đồ Bode (biên độ và pha so với tốc độ)
- Nhận dạng tốc độ tới hạn từ các đỉnh biên độ
- Đo lường giảm chấn từ chiều rộng đỉnh cộng hưởng
- Theo dõi 2×, 3× cùng lúc để xác định nhiều chế độ
2. Phân tích thiết bị tốc độ thay đổi
- Duy trì các phép đo theo thứ tự bất chấp sự thay đổi tốc độ
- Động cơ điều khiển bằng VFD với tốc độ thay đổi liên tục
- Tua bin gió có tốc độ gió khác nhau
- Thiết bị xử lý có tốc độ thay đổi phụ thuộc vào tải
- Cho phép xu hướng nhất quán bất kể tốc độ biến động
3. Cân bằng
- Theo dõi 1× thành phần trong cân bằng procedure
- Lọc ra các thành phần không phải 1× để đo lường sạch hơn
- Đo pha chỉ ở tần số 1×
- Cải thiện độ chính xác bằng cách loại bỏ các nguồn rung động khác
4. Phân tích theo đơn hàng cụ thể
- Tách riêng các đơn hàng cụ thể để nghiên cứu chi tiết
- Ví dụ: Theo dõi 2× để theo dõi tiến trình mất cân bằng
- Theo dõi thứ tự chuyển động của cánh quạt/máy bơm
- Các thành phần tần số chồng chéo riêng biệt
Ưu điểm của Bộ lọc theo dõi
Tốc độ độc lập
- Các phép đo có ý nghĩa bất kể sự thay đổi tốc độ
- So sánh dữ liệu từ các tốc độ khác nhau trên cùng một cơ sở (thứ tự)
- Cần thiết cho thiết bị không có tốc độ không đổi
Cô lập thành phần
- Tách thứ tự cụ thể khỏi tất cả các tần số khác
- Tín hiệu sạch hơn FFT toàn phổ
- Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu tốt hơn cho các thành phần thứ tự
- Cho phép đo biên độ và pha chính xác
Phân tích tạm thời
- Theo dõi các thành phần thông qua các thay đổi tốc độ
- Đo liên tục trong quá trình tăng tốc/giảm tốc
- Không cần điều kiện ổn định
- Tiết lộ hành vi phụ thuộc vào tốc độ
Những hạn chế và cân nhắc
Yêu cầu máy đo tốc độ
- Tham chiếu tốc độ chính xác là điều cần thiết
- Chất lượng tín hiệu máy đo tốc độ ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ lọc
- Không thể sử dụng trên thiết bị không có tham chiếu tốc độ
- Xung một lần mỗi vòng quay phải đáng tin cậy
Chỉ theo dõi các thành phần đồng bộ
- Lỗi không đồng bộ không được ghi lại (hầu hết các lỗi ổ trục)
- Tần số điện không được theo dõi
- Rung động ngẫu nhiên được lọc ra
- Phải sử dụng phân tích bổ sung để chẩn đoán đầy đủ
Đánh đổi băng thông bộ lọc
- Bộ lọc hẹp: Loại bỏ tốt hơn các tần số liền kề nhưng phản ứng chậm hơn với những thay đổi về tốc độ
- Bộ lọc rộng: Theo dõi nhanh hơn nhưng có thể bao gồm các thành phần lân cận
- Tối ưu: Băng thông thông thường là 5-10% cho hầu hết các ứng dụng
Bộ lọc theo dõi so với FFT
| Tính năng | Phân tích FFT | Bộ lọc theo dõi |
|---|---|---|
| Yêu cầu về tốc độ | Hoạt động ở bất kỳ tốc độ nào | Yêu cầu máy đo tốc độ |
| Biến thể tốc độ | Yêu cầu tốc độ ổn định | Xử lý tốc độ thay đổi |
| Thông tin | Toàn phổ, tất cả các tần số | Chỉ một đơn hàng |
| Lỗi không đồng bộ | Phát hiện tất cả các lỗi | Bỏ lỡ không đồng bộ |
| Phân tích tạm thời | Khó | Xuất sắc |
| Tốt nhất cho | Chẩn đoán chung, trạng thái ổn định | Phân tích tốc độ tới hạn, tốc độ thay đổi |
Triển khai hiện đại
Bộ lọc theo dõi kỹ thuật số
- Bộ lọc dựa trên phần mềm trong máy phân tích hiện đại
- Nhiều lệnh đồng thời (1×, 2×, 3× đồng thời)
- Băng thông có thể điều chỉnh
- Hiển thị thời gian thực trong quá trình chuyển đổi
Tích hợp phân tích đơn hàng
- Bộ lọc theo dõi là nền tảng của phân tích đơn hàng toàn diện
- Trích xuất toàn bộ phổ lệnh (tất cả các lệnh cùng lúc)
- Bản đồ màu hiển thị thứ tự so với tốc độ
- Tự động phát hiện tốc độ quan trọng từ dữ liệu theo dõi đơn hàng
Bộ lọc theo dõi là công cụ chuyên dụng nhưng mạnh mẽ trong phân tích rung động, đặc biệt là đối với động lực học rô-to và thiết bị tốc độ thay đổi. Bằng cách duy trì tập trung vào các cấp độ cụ thể bất chấp sự thay đổi tốc độ, bộ lọc theo dõi cho phép phân tích quá độ và giám sát linh kiện độc lập với tốc độ, điều mà các kỹ thuật FFT tiêu chuẩn không thể thực hiện được, khiến chúng trở nên thiết yếu cho việc xác định tốc độ quan trọng và chẩn đoán máy móc tiên tiến.
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 