Lemoniteur de vibrationHY-3SF joue un rôle clé dans la surveillance de l'état des équipements industriels et le diagnostic des défauts. Le traitement précis du signal est le lien central de son travail efficace, qui affecte directement le jugement de l'état de l'équipement et la prédiction des défauts. Cet article expliquera le processus de traitement du signal de HY-3SF.

Acquisition de signal

1. Sortie du capteur

HY-3SF obtient d'abord le signal de la source de vibration, généralement par uncapteur d'accélérationPour obtenir un signal analogique de variation du domaine temporel contenant des informations sur les vibrations de l'équipement. Par exemple, dans la surveillance des grandes machines rotatives telles que les turbines ou les générateurs, des capteurs d'accélération sont installés dans des parties clés de l'équipement, telles que les roulements.

Ces capteurs peuvent convertir les vibrations mécaniques en signaux électriques, et les caractéristiques de leurs signaux de sortie telles que l'amplitude et la fréquence sont étroitement liées à l'état de vibration de l'équipement. Par exemple, lorsque l'équipement fonctionne normalement, le signal d'accélération fluctue dans une plage relativement stable; Lorsque l'équipement échoue, comme l'usure de désalignement ou de roulement, les caractéristiques d'amplitude et de fréquence du signal changent considérablement.

2. Détermination des paramètres d'échantillonnage

Dans l'instrument numérique HY-3SF, pour reconstruire avec précision la forme d'onde du domaine temporel, le taux d'échantillonnage et le nombre de points d'échantillonnage doivent être déterminés. La longueur du temps d'observation est égale à la période d'échantillonnage multipliée par le nombre de points d'échantillonnage. Par exemple, si la période de changement d'un signal de vibration à surveiller est de 1 seconde, selon le théorème d'échantillonnage (théorème d'échantillonnage de Nyquist), la fréquence d'échantillonnage doit être supérieure à deux fois la fréquence la plus élevée du signal. En supposant que la fréquence de vibration la plus élevée de l'équipement est de 500 Hz, la fréquence d'échantillonnage peut être sélectionnée pour être supérieure à 1000 Hz.

La sélection du nombre de points d'échantillonnage est également critique. Les choix courants sont 1024, une puissance de 2 nombres, qui est non seulement pratique pour les calculs FFT ultérieurs, mais présente également certains avantages dans le traitement des données.

Conditionnement du signal

1. Filtrage

Filtre passe-bas: utilisé pour éliminer le bruit d'interférence à haute fréquence. Par exemple, près de certains équipements électriques, il peut y avoir une interférence électromagnétique à haute fréquence. Le filtre passe-bas peut éliminer efficacement ces signaux supérieurs à la plage de fréquence de vibration normale de l'équipement et conserver les composants de signal de vibration à basse fréquence moyenne à moyenne.

Filtre passe-haut: peut éliminer DC et le bruit à basse fréquence. Pendant la phase de démarrage ou d'arrêt de certains équipements, il peut y avoir des signaux de décalage ou de dérive à basse fréquence. Le filtre passe-haut peut les filtrer pour s'assurer que le signal qui reflète principalement la vibration de fonctionnement normale de l'équipement est conservé.

Filtre de passe-bande: le filtre Passass Band est en jeu lorsqu'il est nécessaire de se concentrer sur le signal de vibration dans une plage de fréquences spécifique. Par exemple, pour certains équipements avec un composant de fréquence de rotation spécifique, en réglant la plage de fréquences de filtre passe-bande appropriée, la vibration liée au composant peut être surveillée plus précisément.

2. Conversion et intégration du signal

Dans certains cas, le signal d'accélération doit être converti en vitesse ou signal de déplacement. Cependant, il y a des défis dans ce processus de conversion. Lorsque le signal de vitesse ou de déplacement est généré à partir du capteur d'accélération, l'intégration du signal d'entrée est mieux implémentée par des circuits analogiques car l'intégration numérique est limitée par la plage dynamique du processus de conversion A / D. Parce qu'il est facile d'introduire plus d'erreurs dans le circuit numérique, et lorsqu'il y a des interférences à basse fréquence, l'intégration numérique amplifiera cette interférence.

Traitement FFT (Fast Fourier Transform)

1. Principes de base

HY-3SF utilise le traitement FFT pour décomposer l'échantillonnage du signal d'entrée mondial variant dans le temps dans ses composants de fréquence individuels. Ce processus est comme la décomposition d'un signal sonore mixte complexe en notes individuelles.

Par exemple, pour un signal de vibration complexe qui contient plusieurs composants de fréquence en même temps, FFT peut le décomposer avec précision pour obtenir les informations d'amplitude, de phase et de fréquence de chaque composant de fréquence.

2. Réglage des paramètres

Lignes de résolution: par exemple, vous pouvez choisir différentes lignes de résolution telles que 100, 200, 400, etc. Chaque ligne couvrira une plage de fréquence, et sa résolution est égale à FMAX (la fréquence la plus élevée que l'instrument peut obtenir et afficher) divisé par le nombre de lignes. Si Fmax est de 120000 cmpm, 400 lignes, la résolution est de 300 cmat par ligne.

Fréquence maximale (FMAX): Lors de la détermination de la FMAX, des paramètres tels que les filtres anti-aliasing sont également définis. C'est la fréquence la plus élevée que l'instrument peut mesurer et afficher. Lors de la sélection, il doit être déterminé en fonction de la plage de fréquence de vibration attendue de l'équipement.

Type moyen et nombre moyen: la moyenne aide à réduire l'impact du bruit aléatoire. Différents types de moyenne (tels que la moyenne arithmétique, la moyenne géométrique, etc.) et les nombres moyens appropriés peuvent améliorer la stabilité du signal.

Type de fenêtre: Le choix du type de fenêtre affecte la précision de l'analyse du spectre. Par exemple, différents types de fonctions de fenêtre tels que la fenêtre Hanning et la fenêtre Hamming présentent leurs propres avantages dans différents scénarios.

Analyse complète des données

1. Analyse des tendances

En effectuant une analyse des séries chronologiques sur les données du signal de vibration traitées, la tendance du niveau de vibration total est observée. Par exemple, à mesure que l'équipement fonctionne plus longtemps, l'amplitude des vibrations totale augmente-t-elle progressivement, diminue ou reste-t-elle stable? Cela aide à déterminer la santé globale de l'équipement. Si l'amplitude des vibrations totale est faible au début du fonctionnement normal de l'équipement et augmente progressivement après une période de temps, cela peut indiquer que l'équipement présente des risques potentiels d'usure ou de défaillance.

2. Identification des fonctionnalités de défaut

Identifiez le type de défaut en fonction de la relation d'amplitude et de fréquence de chaque composant de fréquence du signal de vibration composite. Par exemple, lorsque l'équipement a un défaut déséquilibré, une grande amplitude de vibration apparaît généralement à la fréquence de puissance de la partie rotative (comme la fréquence correspondant à 1 fois la vitesse); Et lorsqu'il y a un défaut de roulement, un signal de vibration anormal apparaîtra à la composante de fréquence liée à la fréquence naturelle du roulement.

Dans le même temps, dans les mêmes conditions de fonctionnement, la relation de phase du signal de vibration d'une partie de la machine par rapport à un autre point de mesure sur la machine peut également fournir des indices pour le diagnostic des défauts. Par exemple, dans une paire de pièces d'équipement rotatives, si elles ne sont pas alignées, la différence de phase de leurs signaux de vibration sera différente de la normale.

Le processus de traitement du signal du moniteur de vibration HY-3SF est un processus complexe et ordonné. De l'acquisition du signal au traitement FFT et l'analyse finale des données complètes, chaque lien est crucial. Le traitement précis du signal peut fournir une base fiable pour la maintenance prédictive des équipements industriels, aider à découvrir en temps opportun les défauts cachés de l'équipement et à améliorer la fiabilité des équipements et l'efficacité opérationnelle. Grâce à une compréhension approfondie et à une application raisonnable de différentes technologies et paramètres de traitement du signal, HY-3SF peut mieux jouer un rôle important dans la surveillance de l'état de l'équipement industriel.

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