DerVibrationsmonitorHY-3SF spielt eine Schlüsselrolle bei der Überwachung der Industriegeräte und bei der Verwerfungsdiagnose. Eine genaue Signalverarbeitung ist die Kernverbindung seiner wirksamen Arbeit, die das Urteil über den Gerätestatus und die Vorhersage von Fehlern direkt beeinflusst. Dieser Artikel wird den Signalverarbeitungsprozess von Hy-3SF erläutern.

Signalerfassung

1. Sensorausgang

Hy-3SF erhält zuerst das Signal aus der Schwingungsquelle, normalerweise durch einBeschleunigungssensorUm ein analoges Analogsignal für Zeitdomänen zu erhalten, enthält Informationen zu Gerätevibrationen. Beispielsweise werden bei der Überwachung großer rotierender Maschinen wie Turbinen oder Generatoren Beschleunigungssensoren in wichtigen Teilen der Geräte wie Lager installiert.

Diese Sensoren können mechanische Schwingung in elektrische Signale umwandeln, und die Eigenschaften ihrer Ausgangssignale wie Amplitude und Frequenz hängen eng mit dem Schwingungszustand der Geräte zusammen. Wenn beispielsweise das Gerät normal betrieben wird, schwankt das Beschleunigungssignal in einem relativ stabilen Bereich. Wenn die Ausrüstung ausfällt, z. B. Fehlausrichtung oder Lagerverschleiß, ändert sich die Amplituden- und Frequenzeigenschaften des Signals erheblich.

2. Bestimmung der Probenahmeparameter

Im digitalen Instrument Hy-3SF müssen die Abtastrate und die Anzahl der Stichprobenpunkte bestimmt werden, um die Zeitdomänenwellenform genau zu rekonstruieren. Die Länge der Beobachtungszeit entspricht der Stichprobenperiode multipliziert mit der Anzahl der Stichprobenpunkte. Wenn beispielsweise die Änderungsperiode eines zu überwachten Schwingungssignals 1 Sekunde beträgt, muss die Abtastfrequenz nach dem Probenahmestheorem (Nyquist -Probenahmestheorem) größer als doppelt so hoch wie die höchste Frequenz des Signals sein. Unter der Annahme, dass die höchste Schwingungsfrequenz des Geräts 500 Hz beträgt, kann die Abtastfrequenz so ausgewählt werden, dass sie über 1000 Hz liegen.

Die Auswahl der Anzahl der Stichprobenpunkte ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung. Häufige Entscheidungen sind 1024, eine Leistung von 2 Zahl, die nicht nur für nachfolgende FFT -Berechnungen bequem ist, sondern auch bestimmte Vorteile bei der Datenverarbeitung aufweist.

Signalkonditionierung

1. Filterung

Tiefpassfilter: Wird verwendet, um Hochfrequenz-Interferenzgeräusche zu beseitigen. In der Nähe einiger elektrischer Geräte können beispielsweise elektromagnetische Störungen von Hochfrequenzstörungen bestehen. Der Tiefpassfilter kann diese Signale, die höher als der normale Schwingungsfrequenzbereich der Geräte sind, effektiv entfernen und nützliche Niederfrequenz- bis mittlere Frequenz-Schwingungssignalkomponenten behalten.

Hochpassfilter: Kann DC- und Niederfrequenzrauschen beseitigen. Während der Start- oder Stoppphase einiger Geräte kann ein Niederfrequenzversatz oder Driftsignale vorhanden sein. Der Hochpassfilter kann sie herausfiltern, um sicherzustellen, dass das Signal, das hauptsächlich die normale Betriebsvibration der Geräte widerspiegelt, beibehalten wird.

Bandpassfilter: Bandpassfilter kommt ins Spiel, wenn sich auf das Schwingungssignal innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs konzentrieren muss. Beispielsweise kann für einige Geräte mit einer spezifischen Rotationsfrequenzkomponente durch Einstellen des entsprechenden Bandpassfilterfrequenzbereichs die mit der Komponente bezogene Schwingung genauer überwacht werden.

2. Signalumwandlung und -integration

In einigen Fällen muss das Beschleunigungssignal in ein Geschwindigkeits- oder Verschiebungssignal umgewandelt werden. In diesem Konversionsprozess gibt es jedoch Herausforderungen. Wenn das Geschwindigkeits- oder Verschiebungssignal aus dem Beschleunigungssensor erzeugt wird, wird die Integration des Eingangssignals am besten durch analoge Schaltungen implementiert, da die digitale Integration durch den Dynamikbereich des A/D -Konvertierungsprozesses begrenzt wird. Da es einfach ist, mehr Fehler in den digitalen Schaltkreis einzuführen, und wenn es bei niedrigen Frequenzen Störungen gibt, verstärkt die digitale Integration diese Interferenz.

FFT -Verarbeitung (Fast Fourier Transformation)

1. Grundprinzipien

Hy-3SF verwendet die FFT-Verarbeitung, um die zeitlich variierende globale Eingangssignalabtastung in seine einzelnen Frequenzkomponenten zu zerlegen. Dieser Vorgang ist wie das Zerlegen eines komplexen gemischten Schallsignals in einzelne Noten.

Beispielsweise kann FFT für ein komplexes Schwingungssignal, das gleichzeitig mehrere Frequenzkomponenten enthält, es genau zerlegen, um die Amplituden-, Phasen- und Frequenzinformationen jeder Frequenzkomponente zu erhalten.

2. Parametereinstellung

Auflösungslinien: Zum Beispiel können Sie verschiedene Auflösungslinien wie 100, 200, 400 usw. auswählen. Jede Linie wird einen Frequenzbereich abdecken, und ihre Auflösung entspricht FMAX (die höchste Frequenz, die das Instrument erhalten und anzeigen kann) geteilt durch die Anzahl der Linien. Wenn FMAX 120000 cpm, 400 Zeilen beträgt, beträgt die Auflösung 300 cpm pro Zeile.

Maximale Frequenz (Fmax): Bei der Bestimmung von FMAX werden auch Parameter wie Anti-Aliasing-Filter festgelegt. Es ist die höchste Frequenz, die das Instrument messen und anzeigen kann. Bei der Auswahl sollte es basierend auf dem erwarteten Schwingungsfrequenzbereich der Geräte ermittelt werden.

Durchschnittlicher Typ und durchschnittliche Zahl: Die Mittelung hilft, die Auswirkungen von Zufallsgeräuschen zu verringern. Unterschiedliche Mittelungstypen (z. B. arithmetischer Mittelwert, geometrischer Mittelwert usw.) und geeignete durchschnittliche Zahlen können die Stabilität des Signals verbessern.

Fenstertyp: Die Auswahl des Fenstertyps wirkt sich auf die Genauigkeit der Spektrumanalyse aus. Beispielsweise haben verschiedene Arten von Fensterfunktionen wie Hanning -Fenster und Hamming -Fenster ihre eigenen Vorteile in verschiedenen Szenarien.

Umfassende Datenanalyse

1. Trendanalyse

Durch die Durchführung der Zeitreihenanalyse für die verarbeiteten Schwingungssignaldaten wird der Trend des Gesamtvibrationsniveaus beobachtet. Wenn die Ausrüstung beispielsweise länger verläuft, nimmt die Gesamtvibrationsamplitude allmählich zu, verringert sich allmählich oder stabil? Dies hilft, die allgemeine Gesundheit der Ausrüstung zu bestimmen. Wenn die Gesamtvibrationsamplitude zu Beginn des normalen Betriebs der Geräte niedrig ist und nach einer Zeit nach und nach ansteigt, kann dies darauf hinweisen, dass das Gerät potenzielle Verschleiß- oder Ausfallrisiken aufweist.

2. Identifizierung von Fehlermerkmalen

Identifizieren Sie den Fehlertyp basierend auf der Amplitude und Frequenzbeziehung jeder Frequenzkomponente des Verbundvibrationssignals. Wenn beispielsweise das Gerät einen unausgeglichenen Fehler aufweist, erscheint eine große Schwingungsamplitude normalerweise bei der Leistungsfrequenz des rotierenden Teils (z. B. die Frequenz, die der 1 -fachen Geschwindigkeit entspricht). und wenn es einen Lagerfehler gibt, erscheint ein abnormales Schwingungssignal bei der Frequenzkomponente, die sich auf die Eigenfrequenz des Lagers bezieht.

Gleichzeitig kann unter den gleichen Betriebsbedingungen die Phasenbeziehung des Schwingungssignals eines Teils der Maschine relativ zu einem anderen Messpunkt auf der Maschine auch Hinweise für die Fehlerdiagnose liefern. In einem Paar rotierender Geräteteile unterscheidet sich beispielsweise in einem Paar rotierende Geräte -Teile, wenn sie nicht ausgerichtet sind, der Phasenunterschied ihrer Schwingungssignale von normal.

Der Signalverarbeitungsprozess des Vibrationsmonitors HY-3SF ist ein komplexer und ordentlicher Prozess. Von der Signalerfassung bis zur FFT -Verarbeitung und der endgültigen umfassenden Datenanalyse ist jede Verbindung von entscheidender Bedeutung. Eine genaue Signalverarbeitung kann eine zuverlässige Grundlage für die prädiktive Wartung von Industriegeräten bieten, versteckte Gerätefehler rechtzeitig erkennen und die Zuverlässigkeit der Geräte und die Betriebseffizienz verbessern. Durch eingehendes Verständnis und eine angemessene Anwendung verschiedener Signalverarbeitungstechnologien und -Parameter kann Hy-3SF eine wichtige Rolle bei der Überwachung der Status der industriellen Geräte besser spielen.

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