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Détection de l'enveloppeAnalyse des vibrations pour détecter et diagnostiquer les défauts des roulements et des engrenages

La solution d'analyse d'enveloppe Dewesoft combine des unités d'acquisition de données de premier ordre avec un logiciel puissant, offrant une interface facile à utiliser et une configuration rapide. Elle comprend un enregistreur intégré, une base de données complète sur les roulements, des paramètres d'enveloppe personnalisables et une largeur de bande de signal réglable. Pour plus de commodité, des paramètres de bande passante prédéfinis (Enveloppe 1-4) sont également disponibles, ce qui constitue une solution économique et efficace pour l'analyse de l'enveloppe des roulements.

Détection de l'enveloppe Points forts

Qualité Dewesoft et garantie de 7 ans

Profitez de notre Garantie de 7 ans. Nos systèmes de collecte de données sont fabriqués en Europe selon les normes de qualité les plus élevées. Nous offrons une assistance technique gratuite et orientée vers le client. Votre investissement dans les solutions Dewesoft est protégé pendant des années.

Logiciel inclus

Tous les systèmes de collecte de données Dewesoft comprennent le logiciel de collecte de données primé DewesoftX. Le logiciel est facile à utiliser mais très complet et riche en fonctionnalités. Toutes les mises à jour du logiciel sont gratuites pour toujours, sans licences cachées ni frais de maintenance annuels.

Introduction à l'analyse des roulements

Dans les usines de fabrication ou de transformation dotées d'équipements rotatifs, les défaillances de roulements sont les plus courantes. L'analyse des vibrations est essentielle pour diagnostiquer ces problèmes, car elle permet de surveiller l'état et de détecter les défauts des roulements. L'analyse de l'enveloppe des roulements (BEA) identifie et diagnostique les défaillances des roulements en extrayant les impacts périodiques des signaux de vibration d'une machine.

Envelope Analysis de Dewesoft offre une solution rentable en combinant des unités d'acquisition de données de haute qualité avec un logiciel puissant. Il offre une interface facile à utiliser, une configuration rapide et comprend des fonctions telles qu'un enregistreur, une base de données des paliers, des paramètres d'enveloppe personnalisables, une largeur de bande de signal réglable et des options de largeur de bande prédéfinies (Enveloppe 1-4).

Détection de l'enveloppe

Détection de l'enveloppe est une technique de traitement des signaux utilisée principalement dans l'analyse des vibrations pour détecter et diagnostiquer les défauts dans les machines tournantes, telles que les roulements et les engrenages. Elle est également utilisée pour détecter et diagnostiquer les défauts des roulements à rouleaux.

Il permet d'extraire le signal modulant (ou enveloppe) des données vibratoires à haute fréquence. Cela permet d'isoler et d'identifier les événements répétitifs, semblables à des impacts, tels que ceux causés par un défaut dans un roulement ou un engrenage.

Lorsque les éléments du roulement heurtent une faille locale, un impact est généré. Ces impacts se produisent à différentes fréquences de répétition, en fonction de la géométrie et de la vitesse de rotation du roulement. Les taux de répétition, ou fréquences de roulement, sont propres à chaque type de roulement et sont calculés à l'aide de formules mathématiques spécifiques.⬤

Les impacts modulent le signal à des fréquences de passage spécifiques, notamment :

  • Fréquence de passage de la cage (CPF)

  • Fréquence de passage des billes Course extérieure (BPFO)

  • Bille Fréquence de passage Course intérieure (BPFI)

  • Fréquence des défauts de la bille (BFF)

Ces fréquences sont associées aux caractéristiques uniques du fonctionnement du roulement.

L'analyse de l'enveloppe est basée sur FFT (transformée de Fourier rapide) le spectre de fréquence du signal modulant. Lorsque le signal original est modulé en amplitude, l'analyse d'enveloppe permet d'extraire le signal modulant par le biais de démodulation d'amplitude. Le résultat est le l'histoire du temps du signal de modulation, qui peut soit :

  • être étudiés directement dans le domaine temporel

  • être analysé dans le domaine des fréquences

Ce processus permet d'obtenir une vision détaillée du comportement du signal. Dewesoft propose une solution avancée pour la détection d'enveloppe. Consultez notre le manuel du logiciel de détection de l'enveloppe pour plus de détails.

Capteurs pris en charge

L'acquisition de données Dewesoft prend en charge une large gamme d'accéléromètres standard, y compris ceux à tension différentielle, IEPE et sorties de charge. Notre système breveté Technologie DualCoreADC permet de mesurer une large gamme d'amplitudes de signaux sans avoir à passer d'une gamme à l'autre. De plus, avec un compteur supplémentaire par canal (ACC+), vous pouvez mesurer les deux types de signaux. vibration et RPM en parfaite synchronisation, le tout dans un format compact.

Caractéristiques principales :

  • Type de connecteur: Connecteurs BNC, DB9 ou LEMO

  • Options d'entrée: Tension, IEPE, Charge

  • Capteurs pris en charge: Accéléromètres mono ou multiaxiaux

  • Options d'acquisition de la vitesse et du régime: Tachymètre, capteur à bande, encodeur, roue dentée, ou tout capteur de vitesse de rotation avec une sortie de signal TTL de 5V

  • Entrées d'acquisition de la vitesse et du régime: Compteur, Analogique dans avec Angle Math

Cette configuration garantit des mesures polyvalentes et précises pour une grande variété d'applications.

En outre, nos systèmes DAQ prennent en charge les capteurs TEDS, ce qui rend la connexion et la configuration des capteurs prêtes à l'emploi.

Applications de l'analyse de l'enveloppe

L'analyse de l'enveloppe est largement utilisée dans les industries qui dépendent de machines tournantes, telles que

  • Fabrication de papier

  • Traitement chimique

  • Production textile

  • Production d'électricité

  • Exploitation minière

  • Production d'acier

Les principales utilisations sont les suivantes :

  • Surveillance non intrusive de la santé des roulements à rouleaux

  • Identification des fissures dans les bagues intérieures et extérieures des roulements

  • Détection de défauts du rouleaul'usure, et mauvaise lubrification

Cette technique fournit des informations cruciales pour l'entretien et le diagnostic de l'état des équipements rotatifs.

Analyse des roulements et des engrenages

L'accélération d'enveloppe est une technique puissante utilisée pour démoduler les pics d'accélération à haute fréquence en fréquences caractéristiques associées aux défauts des roulements et des engrenages. Cela permet de détecter des défauts tels que les fissures, l'usure et les défauts d'alignement dans les composants des machines tournantes.

Le logiciel de Dewesoft comprend un ensemble complet d'outils d'aide à la décision. base de données des roulements qui contient une large gamme de modèles de roulements, ce qui facilite l'analyse de roulements spécifiques. La base de données est entièrement personnalisable, ce qui permet aux utilisateurs d'ajouter de nouveaux roulements en fonction de leurs besoins, garantissant ainsi une flexibilité pour différentes applications.

Le logiciel identifie automatiquement les fréquences critiques du spectre, telles que les défauts de la bague intérieure et extérieure, les fréquences de passage de la cage et les fréquences d'engrènement. Ces fréquences sont mises en évidence pour chaque partie du roulement ou du système d'engrenage, ce qui facilite la localisation des problèmes potentiels et permet d'assurer une maintenance en temps voulu.

Cette capacité de diagnostic avancée permet d'améliorer la fiabilité des machines, de réduire les temps d'arrêt et de prolonger la durée de vie des composants rotatifs.

Détection de défaut de roulement avec détection d'enveloppe

La détection d'enveloppe est une procédure standard pour la détection précoce des défauts sur les roulements à billes.

Lorsqu'une défaillance du roulement à billes se produit, il produira une sonnerie avec une fréquence qui correspond à sa fréquence naturelle. Cette sonnerie se répétera à chaque fois qu'une partie endommagée de la balle heurte l'anneau ou vice versa. De plus, la bague intérieure, la bague extérieure, la cage et les billes ont des fréquences de répétition typiques différentes en fonction de la géométrie du roulement et de la fréquence de rotation.

Avec DewesoftX, les données des composants de roulements sont automatiquement gérées par une base de données de roulements. L'utilisation de la détection d'enveloppe et de la base de données de roulements simplifie l'identification des composants de fréquence critiques liés à des composants de roulement spécifiques et permet l'utilisation de curseurs cinématiques.

Téléchargez la brochure sur l'analyse de l'enveloppe des roulements.

Détection de l'enveloppe - Énergie et crête disponibles

L'algorithme de détection de l'enveloppe est hautement configurable et offre plusieurs caractéristiques clés :

  • Pas de limite à la fréquence du filtre passe-haut: Idéal pour les machines tournantes à faible vitesse, en particulier lorsqu'il est utilisé avec le capteur d'accélération Dewesoft ASI-1xVIB, qui a une réponse en fréquence plate de 0 Hz à 10 kHz.

  • Détection de l'énergie et des pics: Les deux RMS et PEAK peuvent être calculées, le RMS représentant l'énergie des pics et le PEAK la valeur maximale des pics.

Le signal de l'enveloppe peut être visualisé dans différents types de tracés, notamment :

  • Forme d'onde temporelle

  • Spectre de fréquences (avec Hz ou RPM sur l'axe horizontal)

  • Spectre de commande

Cette version améliore la lisibilité grâce à une structure claire et met en évidence les points clés de manière efficace.

Analyse FFT (Fast Fourier Transform)

Module analyseur FFT offre toutes les fonctions d'analyse spectrale avec une moyenne étendue, une résolution sélectionnable (jusqu'à 64 000 lignes) ou une indication directe de la largeur de bande (0,01 Hz). Plusieurs canaux peuvent être affichés sur le même écran FFT pour faciliter la comparaison. Fonctions FFT :

  • Multiples curseurs et marqueurs : permettent d'accéder facilement aux valeurs de fréquence marquées. Des marqueurs libres, efficaces, maximaux, de bandes latérales, d'harmoniques et d'atténuation sont disponibles.

  • Sauvegarder le curseur : utilisée pour déterminer les fréquences des roulements

  • Tuer : La détection de l'enroulement est une méthode de détection précoce des défauts des roulements à billes.

  • Autocorrélation et corrélation croisée

  • Cepstrum

  • FFT a breve termine

Curseurs et marqueurs fonctions de curseur de fréquence polyvalentes

L'analyseur Dewesoft FFT permet de définir plusieurs marqueurs de traitement pour la détection automatique de différents paramètres. Notre analyseur de fréquence propose les marqueurs suivants :

  • Marqueur gratuit: des marqueurs gratuits peuvent être ajoutés librement. Le marqueur nous montre la position de l'axe et l'amplitude de l'emplacement du graphique sélectionné.

  • Marqueur maximum: Le marqueur maximum trouve l'amplitude la plus élevée dans le spectre.

  • Marqueur RMS: les marqueurs RMS additionneront toutes les lignes FFT dans la bande sélectionnée et calculeront la valeur RMS.

  • Marqueur de bande latérale: Le marqueur de bande latérale surveille les fréquences modulées à gauche et à droite de la ligne centrale sélectionnée.

  • Marqueur d'harmoniques: affiche les harmoniques de la fréquence fondamentale et peut être utilisé pour étudier la distorsion et les non-linéarités du signal.

  • Marqueur d'amortissement: il est préférable d'utiliser les marqueurs d'amortissement dans les tests modaux lorsque nous voulons savoir comment notre courbe de transfert est amortie. Nous le sélectionnons lorsque nous sommes intéressés par le facteur de qualité, le taux d'amortissement ou le taux d'atténuation d'un pic sélectionné.

  • Marqueur delta: affiche la différence de valeurs de canal entre deux positions du marqueur.

  • Marqueur cinématique: la détection d'enveloppe avancée est utilisée pour identifier les fréquences de relèvement et les défauts de relèvement. Les marqueurs cinématiques simplifient la détection des défauts pendant la mesure. Créez vos propres jeux de roulements dans la base de données.

  • Marqueur de zoom: zoomez facilement dans la région sélectionnée du ou des canaux.

  • Marqueur de coupe vectorielle: produit une région définie par l'utilisateur d'un spectre en tant que nouveau canal.

  • Marqueur de déclenchement: sortie 0 ou 1 selon que le niveau de déclenchement défini par l'utilisateur est dépassé par le signal associé.

Tous les marqueurs de traitement fonctionnent comme des canaux mathématiques dérivés et créeront de nouveaux canaux pouvant être stockés et utilisés pour une analyse supplémentaire.

Marqueur cinématique

Les marqueurs cinématiques sont utilisés pour identifier les fréquences et les défauts des roulements. Le logiciel DewesoftX offre un moyen pratique d'ajouter un nouveau marqueur cinématique à la liste des marqueurs cinématiques. Editeur de curseur cinématique.

Chaque base de données de roulements comprend des données sur les roulements (quelle est la base du composant (cage, élément roulant, bague extérieure et bague intérieure) à 1 Hz et à quelle fréquence le composant présente-t-il un pic dans le domaine des fréquences).

Propriétés des marqueurs cinématiques :

  • Valeur actuelle: Affiche uniquement la valeur actuelle du marqueur et peut être utilisé pendant la mémorisation.

  • Historique complet: Enregistre les valeurs calculées dans les canaux de sortie et peut être utilisé comme entrée dans d'autres modules.

  • Accrochage aux points de données: Si cette option est sélectionnée, la position du marqueur s'aligne sur la case FFT ; sinon, le marqueur peut être placé à n'importe quelle fréquence, la valeur étant interpolée à cette fréquence exacte.

  • Recherche d'un pic dans la région: Si cette option est sélectionnée, le marqueur recherche automatiquement la crête dans la bande de fréquence sélectionnée, centrée sur la position du marqueur.

  • Améliorer la précision des pics: Si cette option est sélectionnée, la position et la valeur du pic sont interpolées à partir des données FFT.

  • Curseur cinématique: Attribuer le marqueur approprié à partir de l'éditeur de curseur cinématique.

  • Position source: La source de position a deux modes -Marqueur de widget et Chaîne. Si le marqueur widget est sélectionné, la position est définie manuellement. En Mode canalLa position est définie par la valeur actuelle du canal sélectionné.

  • Fréquence de rotation: Détermine la position des marqueurs cinématiques. La fréquence doit être saisie manuellement et peut être définie en Hz ou en RPM.

Après la configuration, l'utilisateur peut voir les marqueurs cinématiques aux fréquences définies dans la base de données du curseur cinématique. Le tableau indique également à quelle pièce mécanique correspond chaque fréquence.

Les marqueurs cinématiques peuvent également être visibles sur le graphique 3D de DewesoftX.

Spectre croisé et spectre automatique

Les résultats généralement utilisés de l'analyse FFT sont les spectres de puissance (spectres automatiques) déterminés à partir de canaux d'entrée individuels. Si des caractéristiques sur plusieurs canaux sont requises pour l'analyse des relations de corrélation et de phase, des spectres de puissance croisée sont utilisés.

Avec les spectres croisés, un canal de référence est sélectionné et les spectres croisés sont calculés pour tous les canaux relatifs à ce canal de référence.

Analyse de la traçabilité des commandes

Le module de suivi des commandes permet de transformer très facilement les données du domaine temporel au domaine angulaire (commandes). Il peut extraire Un nombre quelconque d'harmoniques (amplitude et angles de phase), qui peuvent être affichés dans les champs suivants Bode, Nyquist, 3D FFT, diagramme x-y et orbite en temps réel. La FFT dans le plan montre clairement les forces d'excitation, les fréquences naturelles et toutes les résonances pour fournir une image claire du comportement dynamique de la machine.

Toute entrée peut être utilisée : Microphone, accéléromètre, et aussi la sortie du module de vibration torsionnelle (voir ci-dessous). La technologie brevetée du compteur numérique (Supercounter®) permet des mesures très précises et répétables. Les résultats sont affichés sous la forme d'un spectrogramme couleur en 3D et d'un diagramme en 2D permettant d'extraire l'ordre et la phase sélectionnés sur la vitesse.

En savoir plus sur l'analyse du suivi des commandes :

  • Page des solutions d'analyse de la traçabilité des commandes

  • Formation en ligne sur Order Tracking PRO

  • Manuel de suivi des commandes en ligne

  • Webinar sur le suivi des commandes

  • Webinar sur l'analyse des machines tournantes

Principales caractéristiques

Caractéristiques du module de suivi des commandes :

  • Simple et facile à mettre en place

  • Méthode de rééchantillonnage spécifique pour la séparation d'ordres nets

  • Mesurez dans le domaine temporel pour bénéficier de tous les avantages.

  • Chute d'eau 2D, 3D dans le domaine de l'ordre ou de la fréquence

  • Extraction de l'amplitude et de la phase

  • Recalcul après traitement

  • Entrée de vitesse synchrone de phase avec une résolution de 12,5 ns

Pour plus d'informations, consultez le cours en ligne Order Tracking PRO.

Analyse du cepstre déterminer les signatures de vibration

Le calcul du cepstre (également utilisé pour déterminer les caractéristiques de l’analyse de la parole) aide à identifier les signatures de vibrations, telles que les fréquences dans la boîte de vitesses et l’analyse des roulements. Dewesoft fournit le spectre miroir, basse et haute fréquence de sortie.

  • Taille de bloc sélectionnable

  • Fenêtrage

  • Liftrage

  • Recouvrement et moyennage

La vidéo ci-contre montre les calculs de Cepstre utilisés sur un signal microphonique afin identifier le nom de l’orateur.