Spettro di ampiezza - FFT
1. Relazione tra segnale temporale e segnale di frequenza
Con tutti i sensori di monitoraggio delle condizioni di Balluff, è possibile effettuare valutazioni nel dominio del tempo come RMS, picco, ampiezza, curtosi....
La seguente illustrazione mostra un segnale di vibrazione con una frequenza di 1Hz e un'ampiezza pari a 3.
Se si forma uno spettro (valutazione del segnale in frequenza) dalla valutazione nel dominio del tempo mediante la FFT, il segnale appare come di seguito.
E qui sta la differenza tra le varianti del BCM. Solo il BCM0003 può valutare lo spettro.
Hir è un errore di visualizzazione. Anche l'ampiezza dovrebbe essere 3.
Anche qui riassunto in una rappresentazione:
2. Spettro di un'oscillazione
Nell'ultimo capitolo, la relazione tra un segnale di tempo e un successivo segnale di frequenza è stata illustrata utilizzando un segnale.
In pratica, però, la situazione è molto più complessa e il segnale temporale ha già una proporzione di molti segnali (segnale rosso nell'illustrazione).
Le frequenze contenute nel segnale rosso sono mostrate con le diverse proporzioni in blu, viola e verde.
Se si osserva il "dominio delle frequenze" sul lato destro, si nota una correlazione.
L'ampiezza delle frequenze e le loro singole frequenze sono facilmente riconoscibili, cosa che è un po' difficile nel dominio del tempo. È anche facile vedere quante frequenze diverse sono contenute in un segnale.
Si consideri un esempio di segnali a due frequenze. Queste due frequenze sono chiaramente visibili anche nel segnale temporale (immagine successiva).
Queste frequenze sono state utilizzate a scopo illustrativo e semplificativo.
- Segnale = 1Hz e ampiezza 3
- Segnale = 16Hz e un'ampiezza di 1
Le ampiezze e le loro altezze sono abbastanza facili da riconoscere. Le singole frequenze non possono essere facilmente estratte dalla visualizzazione nel dominio del tempo.
Se ora si osserva il segnale in frequenza anziché il segnale temporale, si possono vedere molto chiaramente le singole frequenze e le ampiezze dei segnali.
Anche in questo caso si tratta di una rappresentazione sintetica:
3.1. Con un segnale di frequenza
In pratica, di solito il segnale presenta anche del rumore, che lo rende più illeggibile se osservato nel tempo.
L'immagine successiva mostra un segnale con rumore. Qui si può già notare la differenza nella visualizzazione temporale di un segnale.
Se si visualizza il segnale in frequenza e lo si valuta nuovamente, si può notare che il rumore è nell'intervallo <0,3.
La frequenza da visualizzare viene visualizzata con una deflessione (ampiezza) maggiore e può quindi essere valutata con maggiore precisione.
Anche qui riassunto in una rappresentazione:
3.2. Con segnale di frequenza sovrapposto
Un segnale con diverse frequenze e rumore aggiuntivo non può quindi essere valutato bene in un segnale temporale.
Per semplificare le cose, in questo esempio sono stati utilizzati i seguenti segnali
- Segnale = 1,5Hz e un'ampiezza di 3
- Segnale = 16Hz e ampiezza 1
L'immagine successiva mostra come l'onda sinusoidale non venga più visualizzata in modo pulito anche con il rumore.
Nel dominio della frequenza, le frequenze e le ampiezze proporzionali possono essere valutate più facilmente.
Il rumore è quasi nullo. Tutti i segnali rilevanti vengono visualizzati con l'ampiezza/frequenza corrispondente.
Anche in questo caso la rappresentazione è sintetizzata:
4.1. Impostazioni generali
Nelle configurazioni dello spettro è possibile effettuare le seguenti impostazioni per l'analisi dello spettro.
I punti dati di uno spettro sono costanti a 1714 punti dati per spettro.
La selezione dell'intervallo dello spettro dipende dalla risoluzione dello spettro che si desidera ottenere. Dipende anche dalla velocità (vedere la tabella precedente).
La funzione di media può essere utilizzata per calcolare la media di diversi spettri per sopprimere i picchi o gli eventi isolati. Nell'immagine riportata di seguito, sono stati mediati 8 spettri.
In questo esempio, la media di 8 spettri aumenta di conseguenza il tempo di acquisizione. Mediando 8 spettri, il tempo di acquisizione della tabella mostrata sopra, pari a 286 ms con un intervallo di spettro di 6000 Hz, viene moltiplicato per 8. La risoluzione dello spettro rimane invariata.
La risoluzione dello spettro rimane invariata.
Nelle impostazioni della banda mosu si distingue tra due impostazioni.
Maggiori informazioni in merito nei prossimi capitoli.
4.2. Moltiplicatori per la velocità di rotazione
I moltiplicatori per la velocità di rotazione devono essere utilizzati se la frequenza di rotazione dell'asse (cuscinetto) da monitorare cambia.
I limiti di banda sono sempre adattati alla velocità di rotazione corrente mediante il fattore.
Il calcolo è Fattore x frequenza di rotazione = intervallo di frequenza di danno.
I fattori possono essere specificati dai produttori di azionamenti. Questi possono essere utilizzati in questi dati di parametro.
La velocità deve essere fornita al sensore attraverso uno dei tre percorsi.
- Pin 2 Ingresso tramite un segnale di clock da un sensore esterno
- Uscita dei dati di processo
- Ingresso statico dei dati di parametro
4.3. Limiti assoluti di banda
I limiti di banda assoluti possono essere utilizzati se la frequenza di rotazione è statica. I limiti di banda superiore e inferiore possono essere definiti in ogni caso.
