Аналіз відстеження порядку

Відстеження порядку - загальний термін, що описує сукупність вимірювальних функцій, що використовуються для аналізу динамічної поведінки обертових або зворотно-поступальних машин, для яких швидкість обертання може змінюватися з часом. На відміну від спектру потужності та інших функцій аналізу частотної області, де незалежною змінною є частота, функції відстеження порядку подають дані проти кратних (порядків) змінної швидкості валу змінної валу.

Найбільш корисні вимірювання - «Замовлення спектрів» та «Замовлення треків». Спектр порядку показує амплітуду сигналу як функцію гармонічних порядків частоти обертання опорного вала. Це означає, що компонент гармонічного або субгармонічного порядку залишається в тій же лінії аналізу (у тому самому горизонтальному положенні) незалежно від швидкості роботи машини.

Методика, яка спостерігає за змінами вимірюваної величини в заданому порядку проти RPM, називається стеженням, оскільки частота обертання відстежується і використовується для аналізу. Більшість динамічних сил, що хвилюють машину, виникають при кратних частотах обертання, тому інтерпретація та діагностика значно спрощуються за допомогою аналізу порядку.

Відстеження замовлення - це просто історія вимірюваної амплітуди в одному порядку порівняно зі швидкістю обертання валу машини (в оборотах в хвилину). Існують і інші види функцій відстеження. Наприклад, ви можете відстежувати PSD-спектри на основі FFT, фіксовану смугу або октавну смугу проти RPM; все це функції відстеження.

Можливості Spider

Можливості обробки Crystal Instruments 'Spider включає виконання функцій відстеження замовлень. За допомогою пакета відстеження замовлень Spider може:

Виміряйте та, за бажанням, запишіть до двох (аналоговий чи цифровий) імпульсних сигналів тахометра одночасно

Виміряйте та необов'язково записуйте 1 - 8 аналогових сигналів динамічного відгуку одночасно.

Обробляйте обидва сигнали тахометра, щоб отримати високочастотні RPM в порівнянні з швидкістю часу (Tach Ch1 і Tach Ch 2), які в свою чергу можна записати.

Виміряйте спектр постійної частоти, який також називають спектром FFT для до 128 каналів (потрібно кілька модулів Spider).

Виміряйте спектри замовлення до 128 каналів

Виміряйте доручення замовлень фазово до 128 каналів (може включати кілька замовлень, включаючи дробові замовлення для кожного каналу).

Виміряйте енергію в діапазонах фіксованої частоти проти RPM для до 128 каналів

Програми

Існує кілька різних програм для відстеження замовлень. Деякі з них наведені нижче.

Перша програма, яку часто називають Run Up / Run Down, використовується для дослідження динамічної реакції машини, коли робочий RPM змінюється протягом усього робочого періоду. У цьому випадку діапазон обертів може бути дуже великим, від кількох об / хв до 10000 об / хв. Такі випробування проводяться на автомобільних або літальних двигунах і при введенні в експлуатацію нового або відремонтованого стаціонарного обладнання для обробки. Вимірюваннями можуть бути будь-які фізичні величини, такі як звук, зміщення, швидкість, прискорення, крутний момент і т. Д. Аналіз вимірювання може бути амплітудою або потужністю порядку, енергією у фіксованій смузі частот, відрізком октавного фільтра тощо Найбільш важливим результатом для цього виду вимірювань є величина реакції проти RPM.

Другий додаток - це моніторинг вимірюваних переміщень машини, швидкості, прискорення, тиску, струму чи звуку, коли машина виконує звичайну роботу. Прилад вимірює амплітуди конкретних порядків та їх фази щодо вхідного сигналу опорного тахометра. Фаза розраховується відносно входу тахометра або окремого опорного входу. Ця програма є загальною для машинної діагностики та балансування. У цьому випадку робочий RPM є відносно стабільним. Технологія відстеження замовлень корисна для підвищення точності оцінки замовлень.

Сигнали треку замовлення з фазою корисні при вивченні обертової машини під час запуску / запуску вниз. Це часто представляється як «Ділянка Боде», корисна для характеристики резонансних / збудливих перетинів. Сюжет Боде - це поняття, запозичене з теорії управління; він забезпечує одночасні амплітудні та фазові дані в мінливому діапазоні швидкостей (наприклад, Run Up або Coast Down). Частина інформації про налаштування залежить від швидкості зміни RPM. Run Up або Coast Down може зайняти від декількох хвилин до декількох годин (наприклад, для холодного запуску турбіни).

Концепція обробки

Вібраційний сигнал відбирається за допомогою АЦП, який працює зі сталою швидкістю вибірки 102,4 кГц і захищений фільтром з фіксацією фіксованої частоти.

концепція обробки

Пропускна здатність цього фільтра, Fspan, вибрана таким чином,
Fspan> RPMmax x Ospan / 60
де RPMmax - максимальна швидкість вала, що підлягає аналізу, і Ospan - максимальний порядок обертання вала, що підлягає аналізу. Частота вибірки, fs , встановлюється навмисно високим значенням щодо вхідного фільтра.

Отримана вкрай вибірна цифрова історія часу передається у вхідну пам'ять фільтра цифрової реконструкції (амплітуди-інтерполяції). Хоча цей фільтр оновлюється зі швидкістю вхідної вибірки, вихід цього фільтра низьких частот відбирається у фіксовану кількість разів на оберт вала . Ці зразки часу не є рівномірно розподіленими у часі. Скоріше, кожен зразок береться за час, що відповідає обертанню валу DR від свого попередника. Ці моменти часу з фіксованим кутом обчислюються з послідовних періодів сигналу тахометра.

Потяг імпульсів тахометра подається на точну схему синхронізації, яка вимірює період між сусідніми імпульсами. Два останні періоди надсилаються на модулі підгонки кривих та інтерполяції, які обчислюють відповідні моменти, в які слід вибирати вихід фільтра інтерполяції. Часи вибірки обчислюються виходячи з припущення, що вал відчуває постійне кутове прискорення між сусідніми імпульсами тахометра. Цей процес у режимі реального часу приймає вхідні ( n ) та вихідні ( N ) постійні вибірки імпульсу на обертання, дозволяючи використовувати один або кілька однаково розташованих імпульсів тахометра на обертання вала.

Отримана цифрова кутова історія представлена ​​для подальшої FFT та середньої обробки. Інтерполяційний фільтр вводить затримку обробки між входом АЦП та поданням історії кута. Однак ця затримка впливає на всі канали однаково, і процес протікає в режимі реального часу без компромісів.

Після повторного відбору даних дискретний алгоритм перетворення Фур'є (DFT) може перетворити історію кутів у домен замовлення. Хоча в багатьох конкурентних системах використовуються FFT з потужністю двох, які обмежують розмір блоку, щоб бути двійковим числом, Crystal Instruments використовує більш гнучкий алгоритм, який дозволяє цьому виміру бути продуктом простих чисел (тобто 1, 2, 5). Це дозволяє вибрати "приємні числа" для роздільної здатності та діапазону в усіх областях.

Замовити презентацію