Espectro de amplitud - FFT
1. Relación entre la señal de tiempo y la señal de frecuencia
Con todos los sensores de Condition Monitoring de Balluff se pueden evaluar evaluaciones en el dominio del tiempo como RMS, pico, magnitud, curtosis....
La siguiente ilustración muestra una señal de vibración con una frecuencia de vibración de 1 Hz y una amplitud de 3.
Si se forma un espectro (evaluación de la señal de frecuencia) a partir de la evaluación en el dominio del tiempo mediante la FFT, la señal tiene el siguiente aspecto.
Y aquí radica la diferencia entre las variantes del BCM. Sólo el BCM0003 puede evaluar el espectro.
Hir es un error de visualización. La amplitud también debe ser 3.
Aquí de nuevo resumido en una representación:
2. Espectro de una oscilación
En el último capítulo, se ilustró la relación entre una señal de tiempo y una señal de frecuencia posterior utilizando una sola señal.
Sin embargo, en la práctica es mucho más compleja y la señal de tiempo ya tiene una proporción de muchas señales (señal roja en la ilustración).
Las frecuencias contenidas en la señal roja se muestran con las diferentes proporciones en azul, morado y verde.
Existe una correlación si se observa el "dominio de la frecuencia" en el lado derecho.
Es fácil reconocer la amplitud de las frecuencias y sus frecuencias individuales, lo que resulta algo difícil en el dominio temporal. También es fácil ver cuántas frecuencias diferentes contiene una señal.
Se considera un ejemplo con señales de dos frecuencias. Estas dos frecuencias también pueden verse claramente en la señal temporal (imagen siguiente).
Estas frecuencias se han utilizado a modo de ilustración y simplificación.
- Señal = 1Hz y una amplitud de 3
- Señal = 16Hz y una amplitud de 1
Las amplitudes y sus alturas son bastante fáciles de reconocer. Las frecuencias individuales no pueden extraerse fácilmente de la visualización en el dominio del tiempo.
Si ahora se observa la señal de frecuencia en lugar de la señal de tiempo, se pueden ver muy claramente las frecuencias individuales con las amplitudes de las señales.
Aquí de nuevo resumido en una representación:
3.1. Con una señal de frecuencia
En la práctica, también suele haber ruido en una señal, lo que la hace más ilegible cuando se observa a lo largo del tiempo.
La siguiente imagen muestra una señal con ruido. Aquí ya se puede ver la diferencia en la vista temporal de una señal.
Si se muestra la señal de frecuencia y se evalúa de nuevo, se puede ver que el ruido está en el rango <0.3.
La frecuencia a visualizar se muestra con una mayor desviación (amplitud) y por lo tanto se puede evaluar con mayor precisión.
Aquí de nuevo resumido en una representación:
3.2. Con señal de frecuencia superpuesta
Por tanto, una señal con varias frecuencias y ruido adicional no puede evaluarse bien en una señal temporal.
Para simplificar las cosas, en este ejemplo se han utilizado las siguientes señales
- Señal = 1,5Hz y una amplitud de 3
- Señal = 16Hz y una amplitud de 1
La siguiente imagen muestra cómo la onda sinusoidal ya no se muestra limpiamente incluso con ruido.
En el dominio de la frecuencia, las frecuencias proporcionales y las amplitudes pueden evaluarse más fácilmente.
El ruido es casi nulo. Todas las señales relevantes se muestran con la amplitud/frecuencia correspondiente.
Aquí de nuevo resumido en una representación:
4.1. Configuración general
En las configuraciones del espectro se pueden realizar los siguientes ajustes para el análisis del espectro.
Los puntos de datos de un espectro son constantes a 1714 puntos de datos por espectro.
Al seleccionar el rango del espectro, depende de la resolución del espectro que se desee alcanzar. También depende de la velocidad (véase la tabla anterior).
La función de promediado puede utilizarse para promediar varios espectros juntos con el fin de suprimir picos o eventos puntuales. En la imagen que se muestra a continuación, se promedian 8 espectros.
Al promediar 8 en este ejemplo, el tiempo de adquisición aumenta en consecuencia. Al promediar 8 espectros, el tiempo de adquisición de la tabla mostrada anteriormente de 286 ms en un rango de espectro de 6000 Hz se multiplica por 8. La resolución del espectro sigue siendo la misma.
La resolución del espectro sigue siendo la misma.
En la configuración del mosu de banda se distinguen dos ajustes.
Más sobre esto en los próximos capítulos.
4.2. Multiplicadores de la velocidad de rotación
Si cambia la frecuencia de giro del eje (rodamiento) que se va a supervisar, se utilizarán multiplicadores para la velocidad de giro.
Los límites de banda se adaptan siempre a la velocidad de giro actual mediante el factor.
El cálculo para ello es Factor x frecuencia de giro = margen de frecuencia de daños.
Los factores pueden ser especificaciones de los fabricantes de accionamientos. Se pueden utilizar en los datos de este parámetro.
La velocidad se debe proporcionar al sensor a través de una de las tres vías.
- Pin 2 Entrada a través de una señal de reloj de un sensor externo
- Salida de los datos de proceso
- Entrada estática de los datos de parámetros
4.3. Límites absolutos de banda
Los límites de banda absolutos pueden utilizarse si la frecuencia de rotación es estática. Los límites de banda superior e inferior pueden definirse en cada caso.
