OMonitor de vibraçãoO Hy-3SF desempenha um papel fundamental no monitoramento do status do equipamento industrial e no diagnóstico de falhas. O processamento preciso do sinal é o link central de seu trabalho eficaz, que afeta diretamente o julgamento do status do equipamento e a previsão de falhas. Este artigo elaborará o processo de processamento de sinal do Hy-3SF.

Aquisição de sinal

1. Saída do sensor

Hy-3sf primeiro obtém o sinal da fonte de vibração, geralmente através de umSensor de aceleraçãoPara obter um sinal analógico de variação no domínio do tempo que contém informações de vibração do equipamento. Por exemplo, no monitoramento de grandes máquinas rotativas, como turbinas ou geradores, os sensores de aceleração são instalados em partes importantes do equipamento, como rolamentos.

Esses sensores podem converter vibração mecânica em sinais elétricos, e as características de seus sinais de saída, como amplitude e frequência, estão intimamente relacionadas ao estado de vibração do equipamento. Por exemplo, quando o equipamento está operando normalmente, o sinal de aceleração flutua dentro de uma faixa relativamente estável; Quando o equipamento falha, como desalinhamento ou desgaste do rolamento, as características de amplitude e frequência do sinal mudarão significativamente.

2. Determinação de parâmetros de amostragem

No instrumento digital Hy-3SF, para reconstruir com precisão a forma de onda do domínio do tempo, a taxa de amostragem e o número de pontos de amostragem devem ser determinados. O comprimento do tempo de observação é igual ao período de amostragem multiplicado pelo número de pontos de amostragem. Por exemplo, se o período de mudança de um sinal de vibração a ser monitorado for 1 segundo, de acordo com o teorema da amostragem (teorema da amostragem nyquist), a frequência de amostragem deve ser maior que o dobro da frequência mais alta do sinal. Supondo que a maior frequência de vibração do equipamento seja de 500Hz, a frequência de amostragem pode ser selecionada para estar acima de 1000Hz.

A seleção do número de pontos de amostragem também é crítica. As opções comuns são 1024, um poder de 2, que não é apenas conveniente para os cálculos subsequentes da FFT, mas também tem certas vantagens no processamento de dados.

Condicionamento de sinal

1. Filtragem

Filtro passa-baixo: usado para eliminar o ruído de interferência de alta frequência. Por exemplo, perto de alguns equipamentos elétricos, pode haver interferência eletromagnética de alta frequência. O filtro passa-baixo pode remover efetivamente esses sinais mais altos que a faixa de frequência de vibração normal do equipamento e reter componentes úteis de sinal de vibração de baixa frequência de baixa frequência.

Filtro passa-alto: pode eliminar o ruído CC e de baixa frequência. Durante a fase inicial ou parada de alguns equipamentos, pode haver sinais de desvio ou desvio de baixa frequência. O filtro passa-alto pode filtrá-los para garantir que o sinal que reflita principalmente a vibração normal da operação do equipamento seja retido.

Filtro de BandPass: BandPass Filter entra em jogo quando é necessário se concentrar no sinal de vibração dentro de uma faixa de frequência específica. Por exemplo, para alguns equipamentos com um componente de frequência de rotação específico, definindo a faixa de frequência de filtro de passa -banda apropriada, a vibração relacionada ao componente pode ser monitorada com mais precisão.

2. Conversão e integração de sinal

Em alguns casos, o sinal de aceleração precisa ser convertido em um sinal de velocidade ou deslocamento. No entanto, existem desafios nesse processo de conversão. Quando o sinal de velocidade ou deslocamento é gerado a partir do sensor de aceleração, a integração do sinal de entrada é melhor implementada por circuitos analógicos porque a integração digital é limitada pela faixa dinâmica do processo de conversão A/D. Como é fácil introduzir mais erros no circuito digital e quando houver interferência em baixas frequências, a integração digital amplificará essa interferência.

Processamento FFT (Fast Fourier Transform)

1. Princípios básicos

O Hy-3SF usa o processamento da FFT para decompor a amostragem de sinal de entrada global variável no tempo em seus componentes de frequência individual. Esse processo é como decompor um sinal sonoro misto complexo em notas individuais.

Por exemplo, para um sinal de vibração complexo que contém vários componentes de frequência ao mesmo tempo, a FFT pode decompô -lo com precisão para obter as informações de amplitude, fase e frequência de cada componente de frequência.

2. Configuração de parâmetros

Linhas de resolução: por exemplo, você pode escolher diferentes linhas de resolução, como 100, 200, 400, etc. Cada linha cobrirá uma faixa de frequência e sua resolução é igual ao FMAX (a frequência mais alta que o instrumento pode obter e exibir) dividido pelo número de linhas. Se o FMAX for 120000cpm, 400 linhas, a resolução é de 300 cpm por linha.

Frequência máxima (FMAX): Ao determinar o FMAX, também são definidos parâmetros como filtros anti-aliasing. É a frequência mais alta que o instrumento pode medir e exibir. Ao selecionar, deve ser determinado com base na faixa de frequência de vibração esperada do equipamento.

Tipo médio e número médio: a média ajuda a reduzir o impacto do ruído aleatório. Diferentes tipos de média (como média aritmética, média geométrica etc.) e números médios apropriados podem melhorar a estabilidade do sinal.

Tipo de janela: A escolha do tipo de janela afeta a precisão da análise do espectro. Por exemplo, diferentes tipos de funções de janela, como Hanning Window e Hamming Window, têm suas próprias vantagens em diferentes cenários.

Análise abrangente de dados

1. Análise de tendências

Ao realizar análises de séries temporais nos dados do sinal de vibração processados, é observada a tendência do nível total de vibração. Por exemplo, à medida que o equipamento dura mais, a amplitude total de vibração aumenta gradualmente, diminui ou permanece estável? Isso ajuda a determinar a saúde geral do equipamento. Se a amplitude total de vibração for baixa no início da operação normal do equipamento e aumentar gradualmente após um período de tempo, pode indicar que o equipamento tem riscos potenciais de desgaste ou falha.

2. Identificação do recurso de falha

Identifique o tipo de falha com base na relação de amplitude e frequência de cada componente de frequência do sinal de vibração composta. Por exemplo, quando o equipamento tem uma falha desequilibrada, uma grande amplitude de vibração geralmente aparece na frequência de potência da parte rotativa (como a frequência correspondente a 1 vezes a velocidade); E quando houver uma falha de rolamento, um sinal de vibração anormal aparecerá no componente de frequência relacionado à frequência natural do rolamento.

Ao mesmo tempo, nas mesmas condições operacionais, a relação de fase do sinal de vibração de uma parte da máquina em relação a outro ponto de medição na máquina também pode fornecer pistas para o diagnóstico de falhas. Por exemplo, em um par de peças de equipamento rotativo, se elas não estiverem alinhadas, a diferença de fase de seus sinais de vibração será diferente do normal.

O processo de processamento de sinal do monitor de vibração HY-3SF é um processo complexo e ordenado. Da aquisição de sinal ao processamento da FFT e à análise final de dados abrangentes, cada link é crucial. O processamento preciso do sinal pode fornecer uma base confiável para a manutenção preditiva de equipamentos industriais, ajudar a descobrir oportunamente falhas ocultas do equipamento e melhorar a confiabilidade do equipamento e a eficiência operacional. Através de uma compreensão aprofundada e a aplicação razoável de diferentes tecnologias e parâmetros de processamento de sinais, o Hy-3SF pode desempenhar melhor um papel importante no monitoramento do status do equipamento industrial.

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