ISSN 1580-0830 - Avtomatika

DAQ SISTEMIje prepoznavanje izredno nezanesljivo. Z analizo signala vrtilnefrekvence lociramo trajanje posameznih vrtljajev in izračunamonjihovo dolžino oz. čas trajanja. Pri tem spremljamotrend nihanja vrtilne frekvence oz. njeno stabilnost.Sledi odločitev, ali je, glede na rezultate, treba izvesti korekcijočasovnega signala vibracij. Če so odstopki preveliki, jes tem signal neprimeren za nadaljnjo obdelavo. Sledi možnostrekonstrukcije signala z interpolacijo vrednosti oz. gaprevzorčimo na novo dolžino (slika 2a).metodi je odvisna od kriterijev diference, ki temelji predvsemna številu vzorcev v signalu, na hitrosti zajemanja, dolžinisignala in predvsem nadaljnji analizi. Tako dobimo novpopolnoma periodičen signal, koherenten z vrtenjem gredi(slika 2b).Pri tem se dolžina signala sicer spremeni, dosežemo paustrezno stopnjo periodičnosti, ki je potrebna za nadaljnjeanalize (slika 3). Pri frekvenčni analizi je predvsem pri višjihharmonikih ostrejša in jasnejša slika, ki zanesljivo pripadaosnovni opazovani frekvenci in ni produkt frekvenc nihanjavrtilne hitrosti, ki so tesno druga ob drugi in bi prekrivanjezaradi ločljivosti bilo vzrok nejasnosti (slika 3).Slika 3 - FFT-spekter gonila a) brez napake in b) gonila zrazpoko v korenu zoba zobnikaSlika 2a - Signal vrtilne hitrosti z identifikacijo polnih vrtljajev,2b - Preurejen časovni signal vibracijVzorčenje vrtilne hitrosti in vibracij je znašalo 212 vzorcev/s.Meritev vibracij je izvedena z dvema pospeškometroma zICEC-napajanjem. Merilnik vrtilne frekvence poda 60 impulzovna en zasuk gredi (TTL-signal). Iz signala vrtilnega gibanjase opredelita trajanje celotnega zasuka in njihova dolžina;za naš primer je rezultat med 2000 in 2003 vzorci na vrtljajin 15 celih vrtljajev. Podatek o lokaciji vrtljajev in njihovidolžini nam služi za odločitev o rekonstrukciji časovnegasignala vibracij, ki ga nato prevzorčimo na novo oz. ustreznodolžino. Način prevzorčenja oz. rekonstrukcija poteka pometodi integralne interpolacije uporabljenih funkcij za analizoiz knjižnice Labview. Program poišče tudi t. i. visoke oz.hitre spremembe, ki bi jih lahko pri tem delno ali v celotipopačili in vršne vrednosti ne bi bile več prisotne. Vendarpa je pri prevzorčenju inkrement rekonstrukcije majhen inso spremembe še v sprejemljivih mejah. Odločitev o izbraniV signalih tehnične diagnostike se posamezne frekvenčnekomponente pojavljajo samo občasno. Klasična frekvenčnaanaliza takšnih signalov ne pokaže, kdaj se določene frekvencepojavljajo v spektru. Namen časovno-frekvenčneanalize je, da opiše, kako se frekvenčne komponente nestacionarnihsignalov spreminjajo s časom in da določi njihoveintenzivnosti. Klasična Fourierjeva frekvenčna analizanam ne pove, kdaj časovno nastopijo posamezni frekvenčnideleži v spektru, saj lahko imata dva popolnoma različnačasovna signala zelo podobne frekvenčne spektre.Analiza zajetih časovnih signalov v časovno-frekvenčnemprostoru je bila opravljena s kratkotrajno Fourierjevo transformacijo(STFT in WVT). Program za analizo je bil izdelans programskim paketom LabView. Pri analizi lahko analiziramopoljubne odseke časovnega signala glede na časovneperiodične intervale, ki jih zajema. Skrbno je treba določitiustrezno širino časovnega okna, ki naj ne bo krajša, kot jeopazovana najmanjša perioda spremembe v gonilu, ki joželimo analizirati. Uporabimo vrednosti, ki nam jih za analizodopušča računski čas računalnika. Rezultat analize jedvodimezionalni spektrogram, ki nam služi za prikaz tridimenzionalnihvrednosti. Abscisna os predstavlja čas vsekundah, ordinata pa frekvenčno os oz. frekvence vHertzih. Tretjo dimenzijo, ki je predstavljena v različnih barvah,uporabimo za predstavitev gostote energije oz. intenziteteamplitude vibracij, izraženih s pospeškom. Torej gre zaploskve produkta časovnega in frekvenčnega intervala.44 55/2005AVTOMATIKA