Analizador de vibraciones 15 – Unidades y escalas de espectro

Analizador de vibraciones 15 – Unidades y escalas de espectro

El tema específico tratado en un analizador de vibraciones 15, consta de las unidades de escala del espectro de frecuencias, una vibración analizador.

Cuando se produceAnálisis de vibraciones, en mantenimiento predictivo, para aprovechar todo el potencial de un analizador de vibraciones, necesitas entender cómo funciona. Por eso, aquí se presentan los conceptos de análisis de señales digitales, actualmente implementado en un analizador de vibraciones FFT, desde el punto de vista del usuario.

Comenzamos presentando las propiedades de la Transformada Rápida de Fourier. (FFT) en el que se basan los analizadores de vibraciones. En seguida, muestra cómo estas propiedades de FFT pueden causar algunas características indeseables en el análisis del espectro, como aliasing y breakouts (fuga). Haber presentado una dificultad potencial con la FFT, muestra qué soluciones se utilizan para hacer que los analizadores de vibraciones sean herramientas prácticas. Sobre la base de este conocimiento básico de las características de FFT, es sencillo obtener buenos resultados con un analizador de vibraciones en una amplia gama de problemas de vibraciones. Sobre la base de este conocimiento básico de las características de FFT, es sencillo obtener buenos resultados con un analizador de vibraciones en una amplia gama de problemas de vibraciones..

Aquí puede ver la gama deanalizadores de vibración puesto a disposición por D4VIB.

• introducción

1. ¿Cuál es la relación entre tiempo y frecuencia?
2. Cómo funciona el muestreo y el escaneo
3. Qué es el aliasing y qué efectos tiene
4. Cómo se usa y en qué consiste el zoom
5. Cómo se utilizan las ventanas de forma de onda
6. ¿Cuáles son los promedios para
7. ¿Qué es el ancho de banda en tiempo real?
8. Para que sirve el procesamiento de superposición ("superposición")
9. Que es el seguimiento de pedidos
10. Que es el análisis de envolvente
11. Las funciones de dos canales en el dominio de la frecuencia
12. Para que sirve Orbit
13. ¿Cuáles son las funciones de un canal en el dominio del tiempo?
14. En qué consiste el Cepstro
15. ¿Cuáles son las unidades y escalas del espectro?

15 Unidades y escalas del espectro de frecuencias

15.1 Eje de frecuencia y tipos de vibraciones

señales deterministas (signos de naturaleza periódica, como las señales medidas desde una máquina giratoria, cojinetes, equipo o cualquier cosa que se repita)

Las señales estacionarias deterministas están compuestas en su totalidad por ondas sinusoidales a frecuencias discretas. La resolución del análisis de frecuencia está determinada por el ancho de banda del filtro utilizado en el análisis., o sea, el ancho de línea del análisis FFT. El ancho de banda del filtro debe permitir al analizador distinguir entre los dos componentes de frecuencia más espaciados. Esto significa que debe haber solo una sinusoide en cada banda de filtro a la vez.. Si ese es el caso, la potencia transmitida por el filtro es independiente del ancho de banda. por lo tanto, el espectro de frecuencia promedio de una señal determinista debe escalarse en términos de raíz cuadrada media (RMS) o cuadrado medio, Potencia (PWR).

señales aleatorias (señales de naturaleza aleatoria que no son necesariamente periódicas, como la cavitación)

Las señales aleatorias no tienen una periodicidad obvia, por lo tanto, el análisis de frecuencia no puede determinar la "amplitud" en ciertas frecuencias. Sin embargo, es posible medir el nivel de potencia r.m.s. o nivel de densidad de potencia en ciertas bandas de frecuencia para estas señales aleatorias. Las señales aleatorias tienen un espectro que se distribuye continuamente con frecuencia.. consecuentemente, Hay una distribución de frecuencia continua dentro de la banda de frecuencia de la línea del espectro.. Consecuentemente, la potencia medida en la línea depende de la resolución del espectro, o sea, ancho de línea, esto es, la resolución del analizador (B = ∆f × k). Para un espectro relativamente plano, Es posible eliminar la influencia del ancho de banda del filtro dividiendo la potencia transmitida por el ancho de la línea.. Esto normaliza el resultado a una densidad espectral cuadrática media., comúnmente llamado densidad espectral de potencia (PSD), que es una medida de potencia por unidad de ancho de banda.

Señales transitorias (no son periódicas ni aleatoriamente estables)

Un transitorio es una señal que comienza y termina en cero.. Esta señal contiene una cantidad finita de energía y, por lo tanto, no se puede caracterizar en términos de potencia, ya que la potencia depende de la duración de la grabación: cuanto mayor sea la duración de la medición, menor potencia media. Las señales transitorias también tienen un espectro de frecuencia distribuido continuamente.. consecuentemente, la potencia transmitida debe normalizarse en relación con el ancho de banda de la línea y redimensionarse correctamente según el registro, independientemente de la duración de la frecuencia. Esto da como resultado un ancho de banda de la unidad de potencia, comúnmente conocido como densidad espectral de energía (ESD).

Tipo de señal	unidad de espectro	Unidades
Determinísticos	RMS (Valor eficaz) PWR(poder)	u u2
aleatorio	PSD (Densidad espectral de potencia)	tu2/hz
Transitorios	ESD (Densidad de energía espectral)	tu2s / Hz

15.2 Eje vertical y escalas logarítmicas

Cuando desee ver vibraciones muy pequeñas en presencia de vibraciones muy grandes, como, por ejemplo, los primeros síntomas de averías en rodamientos en un espectro de aceleración, las escalas logarítmicas son las que presentan la primera evidencia de lo que está sucediendo..

Veamos un ejemplo de lo que podría pasar.. Digamos que tiene una máquina con rodamientos con algún desequilibrio. El desequilibrio se diagnosticó con bastante facilidad.. Al mismo tiempo, hay un problema en el desarrollo de la pista exterior en la zona de carga de uno de los cojinetes. como sabes, el desequilibrio crea fuerzas adicionales en los cojinetes, especialmente en el área de carga. Debido a la masa del rotor y la rigidez de la máquina, Habrá un pico de gran amplitud en la velocidad de funcionamiento de la máquina.. En el gráfico lineal, se puede ver un pico 1X alto y prácticamente muy poco. Debido al aumento de carga debido a una condición de desequilibrio, en lugar de una evolución lenta con el tiempo de desgaste en un rodamiento, Es probable que este rodamiento pase de un daño leve a una falla total en mucho menos tiempo de lo habitual..

En la visualización de gráfico lineal de los espectros FFT de esta máquina, tal vez ni siquiera veas la aparición de frecuencias de rodamientos, a medida que los rodillos atraviesan el defecto en la zona de carga. Estos picos serán inicialmente muy pequeños en comparación con la amplitud del desequilibrio de la velocidad de rotación..

En la pantalla del analizador / colector de datos, puede ser solo un pixel, prácticamente parte del nivel de ruido. Sin embargo, si cambia de presentación lineal a logarítmica, las frecuencias de los cojinetes serán evidentes, a frecuencias más altas y no sincrónicas.

Analizador de vibraciones 15 - Analizador de vibraciones - escalas lineales y escalas logarítmicas