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Rilevamento dell'inviluppoAnalisi delle vibrazioni per individuare e diagnosticare i difetti di cuscinetti e ingranaggi

La soluzione Dewesoft per l'analisi dell'inviluppo combina unità di acquisizione dati di alto livello con un software potente, offrendo un'interfaccia facile da usare e una configurazione rapida. Include un registratore integrato, un database completo di cuscinetti, impostazioni di inviluppo personalizzabili e larghezza di banda del segnale regolabile. Per comodità, sono disponibili anche impostazioni predefinite della larghezza di banda (inviluppo 1-4), che offrono una soluzione economica ed efficiente per l'analisi dell'inviluppo dei cuscinetti.

Rilevamento dell'inviluppo Highlights

Qualità Dewesoft e garanzia di 7 anni

Godetevi il nostro 7 anni di garanzia. I nostri sistemi di raccolta dati sono prodotti in Europa secondo i più alti standard di qualità. Offriamo un'assistenza tecnica gratuita e orientata al cliente. Il vostro investimento nelle soluzioni Dewesoft è protetto per anni.

Software incluso

Tutti i sistemi di raccolta dati Dewesoft includono il pluripremiato software di raccolta dati DewesoftX. Il software è facile da usare ma molto completo e ricco di funzionalità. Tutti gli aggiornamenti del software sono gratuiti per sempre, senza licenze nascoste o costi di manutenzione annuali.

Introduzione all'analisi dei cuscinetti

Negli impianti di produzione o di lavorazione con apparecchiature rotanti, i guasti ai cuscinetti sono i più comuni. L'analisi delle vibrazioni è essenziale per la diagnosi di questi problemi, in quanto contribuisce al monitoraggio delle condizioni e al rilevamento dei guasti dei cuscinetti a corpi volventi. La Bearing Envelope Analysis (BEA) identifica e diagnostica i guasti dei cuscinetti estraendo gli impatti periodici dai segnali di vibrazione di una macchina.

Envelope Analysis di Dewesoft offre una soluzione economica combinando unità di acquisizione dati di alta qualità con un software potente. Offre un'interfaccia facile da usare, una configurazione rapida e include funzioni come il registratore, il database dei cuscinetti, le impostazioni di inviluppo personalizzabili, la larghezza di banda del segnale regolabile e le opzioni di larghezza di banda predefinite (inviluppo 1-4).

Rilevamento dell'inviluppo

Rilevamento dell'inviluppo è una tecnica di elaborazione dei segnali utilizzata principalmente nell'analisi delle vibrazioni per rilevare e diagnosticare i guasti nei macchinari rotanti, come cuscinetti e ingranaggi. Viene utilizzata anche per rilevare e diagnosticare i guasti nei cuscinetti a rulli.

Funziona estraendo il segnale modulante (o inviluppo) dai dati di vibrazione ad alta frequenza. Questo aiuta a isolare e identificare eventi ripetitivi e simili a impatti, come quelli causati da un difetto in un cuscinetto o in un ingranaggio.

Quando gli elementi del cuscinetto colpiscono un errore locale, si genera un impatto. Questi impatti si verificano a diverse frequenze di ripetizione, a seconda della geometria e della velocità di rotazione del cuscinetto. Le frequenze di ripetizione, o frequenze dei cuscinetti, sono uniche per ogni tipo di cuscinetto e sono calcolate con formule matematiche specifiche.

Gli impatti modulano il segnale a specifiche frequenze di passaggio del cuscinetto, tra cui:

  • Frequenza di passaggio della gabbia (CPF)

  • Passa-persone a frequenza esterna (BPFO)

  • Gare interne a frequenza di passaggio delle sfere (BPFI)

  • Frequenza di errore della palla (BFF)

Queste frequenze sono associate alle caratteristiche uniche del funzionamento del cuscinetto.

L'analisi dell'involucro si basa sulla FFT (Trasformata rapida di Fourier) spettro di frequenza del segnale modulante. Quando il segnale originale è modulato in ampiezza, l'analisi dell'inviluppo estrae il segnale modulante mediante demodulazione di ampiezza. Il risultato è il storia del tempo del segnale modulante, che può essere:

  • Essere studiati direttamente nel dominio del tempo

  • Essere ulteriormente analizzati nel dominio della frequenza

Questo processo consente di ottenere una visione dettagliata del comportamento del segnale. Dewesoft offre soluzioni avanzate per il rilevamento dell'inviluppo. Consultate il nostro Manuale del SW di rilevamento dell'inviluppo per i dettagli.

Sensori supportati

L'acquisizione dati Dewesoft supporta un'ampia gamma di accelerometri standard del settore, compresi quelli con tensione differenziale, IEPE e uscite di carica. Il nostro brevetto Tecnologia DualCoreADC consente di misurare un'ampia gamma di ampiezze di segnale senza dover passare da una gamma all'altra. Inoltre, grazie a un contatore aggiuntivo per canale (ACC+), è possibile misurare entrambi i canali. vibrazione e NUMERO DI GIRI in piena sincronizzazione, il tutto in un formato compatto.

Caratteristiche principali:

  • Tipo di connettore: Connettori BNC, DB9 o LEMO

  • Opzioni di ingresso: Tensione, IEPE, Carica

  • Sensori supportati: Accelerometri singoli o multiassiali

  • Opzioni di acquisizione della velocità e del numero di giri: Tacho, sensore a nastro, encoder, dente di ingranaggio o qualsiasi sensore RPM con uscita di segnale TTL a 5 V

  • Ingressi per l'acquisizione di velocità e RPM: Contatore, analogico con matematica angolare

Questa configurazione garantisce misure versatili e precise per una varietà di applicazioni.

Inoltre, i nostri sistemi DAQ supportano i sensori TEDS, rendendo la connessione e la configurazione dei sensori plug-and-play.

Applicazioni dell'analisi dell'involucro

L'analisi dell'inviluppo è ampiamente utilizzata nei settori che si basano su macchine rotanti, come ad esempio:

  • Produzione di carta

  • Trattamento chimico

  • Produzione tessile

  • Generazione di energia

  • Miniere

  • Produzione di acciaio

Gli usi principali includono:

  • Monitoraggio non intrusivo della salute dei cuscinetti a rulli

  • Identificazione delle crepe nelle piste interne ed esterne dei cuscinetti

  • Rilevamento di difetti del rullo, usura e scarsa lubrificazione

Questa tecnica fornisce indicazioni fondamentali per la manutenzione e la diagnosi delle condizioni delle apparecchiature rotanti.

Analisi di cuscinetti e ingranaggi

L'accelerazione dell'inviluppo è una tecnica potente utilizzata per demodulare i picchi di accelerazione ad alta frequenza in frequenze caratteristiche associate a difetti dei cuscinetti e a schemi di ingranaggi. In questo modo è possibile rilevare guasti come cricche, usura e disallineamenti all'interno dei componenti delle macchine rotanti.

Il software di Dewesoft comprende un sistema completo di database dei cuscinetti che contiene un'ampia gamma di modelli di cuscinetti, facilitando l'analisi di cuscinetti specifici. Il database è completamente personalizzabile e consente agli utenti di aggiungere nuovi cuscinetti in base alle esigenze, garantendo la flessibilità per le diverse applicazioni.

Il software identifica automaticamente le frequenze critiche nello spettro, come i difetti delle piste interne ed esterne, le frequenze di passaggio delle gabbie e le frequenze degli ingranaggi. Queste frequenze sono evidenziate per ogni parte del cuscinetto o del sistema di ingranaggi, rendendo più facile individuare i potenziali problemi e garantire una manutenzione tempestiva.

Questa capacità diagnostica avanzata contribuisce a migliorare l'affidabilità delle macchine, a ridurre i tempi di fermo e a prolungare la durata dei componenti rotanti.

Rilevamento dei guasti dei cuscinetti con Envelope Detection

L'Envelope Detection è una procedura standard per il rilevamento precoce di guasti sui cuscinetti a sfera.

Quando si verifica un guasto del cuscinetto a sfere, questo produrrà un suono con una frequenza che corrisponde alla sua frequenza naturale. Questo suono si ripeterà ogni volta che una parte danneggiata della palla colpisce l'anello o viceversa. Inoltre, l'anello interno, l'anello esterno, la gabbia e le sfere hanno frequenze di ripetizione tipiche diverse a seconda della geometria del cuscinetto e della frequenza di rotazione.

Con DewesoftX i dati per i componenti dei cuscinetti vengono gestiti automaticamente da un database dei cuscinetti. L'utilizzo dell'envelope detection e del database dei cuscinetti semplifica l'individuazione dei componenti di frequenza critici relativi a componenti specifici del cuscinetto e consente l'utilizzo di cursori cinematici.

Scarica la brochure sull'analisi dell'inviluppo dei cuscinetti​​​​​​​.

Rilevamento dell'involucro - Energia e picco disponibili

L'algoritmo di rilevamento dell'inviluppo è altamente configurabile e offre diverse caratteristiche chiave:

  • Nessun limite alla frequenza del filtro passa-alto: Ideale per macchinari rotanti a bassa velocità, soprattutto se utilizzato con il sensore di accelerazione Dewesoft ASI-1xVIB, che ha una risposta in frequenza piatta da 0 Hz a 10 kHz.

  • Rilevamento dell'energia e dei picchi: Entrambi RMS e PICCO è possibile calcolare i valori, con RMS che rappresenta l'energia dei picchi e PEAK che cattura il valore massimo dei picchi.

Il segnale dell'inviluppo può essere visualizzato in vari tipi di diagrammi, tra cui:

  • Forma d'onda temporale

  • Spettro di frequenza (con Hz o RPM sull'asse orizzontale)

  • Spettro dell'ordine

Questa versione migliora la leggibilità con una struttura chiara ed evidenzia efficacemente i punti chiave.

Analisi FFT (Trasformata veloce di Fourier)

Modulo analizzatore FFT offre tutte le funzioni per l'analisi spettrale con media estesa, risoluzione selezionabile (fino a 64000 linee) o indicazione diretta della larghezza di banda (0,01 Hz). È possibile visualizzare più canali sulla stessa schermata FFT per facilitare il confronto. Funzioni FFT:

  • Cursori e marcatori multipli: consentono di accedere facilmente ai valori di frequenza contrassegnati. Sono disponibili marcatori liberi, RMS, massimi, a banda laterale, armonici e di attenuazione.

  • Salva il cursore: utilizzato per determinare le frequenze dei cuscinetti

  • Tapa: Il rilevamento dell'avvolgimento è un metodo di rilevamento precoce dei guasti dei cuscinetti a sfera.

  • Autocorrelazione e cross-correlazione

  • Cepstrum

  • FFT a breve termine

Cursori e marker funzioni del cursore di frequenza

L'Analisi FFT Dewesoft consente di impostare più marker di elaborazione per il rilevamento automatico di diversi parametri. Il nostro analizzatore di frequenza offre i seguenti marker:

  • Marker liberi: i marker liberi possono essere aggiunti a piacere. Il marker ci mostra la posizione dell'asse e l'ampiezza della posizione del grafico selezionata.

  • Marker massimo: il marker massimo trova l'ampiezza più alta nello spettro del segnale.

  • Marker RMS: i marker RMS sommano tutte le linee FFT nella banda selezionata e calcolano il valore RMS.

  • Marcatore banda laterale: il marcatore banda laterale monitora le frequenze modulate a sinistra ea destra dalla linea centrale selezionata.

  • Marcatore armonico: mostra le armoniche della frequenza fondamentale e può essere utilizzato per studiare la distorsione del segnale e le non linearità.

  • Marcatore di smorzamento: i marcatori di smorzamento sono i migliori da utilizzare nei test modali quando vogliamo scoprire come viene smorzata la nostra curva di trasferimento. Lo selezioniamo quando siamo interessati al fattore di qualità, al rapporto di smorzamento o al tasso di attenuazione di un picco selezionato.

  • Marker delta: mostra la differenza nei valori del canale tra due posizioni del marker.

  • Marcatore cinematico: il rilevamento avanzato dell'inviluppo viene utilizzato per identificare le frequenze dei cuscinetti e i guasti dei cuscinetti. I marker cinematici semplificano il rilevamento dei guasti durante la misurazione. Crea i tuoi set di cuscinetti nel database.

  • Indicatore di zoom: consente di ingrandire facilmente la regione selezionata del/i canale/i.

  • Marcatore taglio vettoriale: emette una regione definita dall'utente di uno spettro come un nuovo canale.

  • Marker di trigger: emette 0 o 1 a seconda che il livello di trigger definito dall'utente venga superato dal relativo segnale.

Tutti i marker di elaborazione funzionano come canali matematici derivati e creeranno nuovi canali che possono essere archiviati e utilizzati per ulteriori analisi.

Marcatore cinematico

I marcatori cinematici vengono utilizzati per identificare le frequenze e i difetti dei cuscinetti. Il software DewesoftX offre un modo comodo per aggiungere un nuovo cuscinetto al Editor del cursore cinematico.

Ogni database dei cuscinetti include i dati dei cuscinetti (qual è la base del componente (gabbia, elemento volvente, pista esterna e pista interna) a 1 Hz e a quale frequenza il componente ha un picco nel dominio della frequenza).

Proprietà del marcatore cinematico:

  • Valore attuale: Visualizza solo il valore corrente dell'indicatore e può essere utilizzato durante la memorizzazione.

  • Storia completa: Memorizza i valori calcolati nei canali di uscita e può essere utilizzato come ingresso in altri moduli.

  • Aggancio ai punti di dati: Se selezionato, la posizione del marcatore coinciderà con il bin FFT; altrimenti, il marcatore può essere posizionato a qualsiasi frequenza, con il valore interpolato a quella frequenza esatta.

  • Trova il picco nella regione: Se selezionato, il marcatore cercherà automaticamente il picco all'interno della banda di frequenza selezionata, centrata sulla posizione del marcatore.

  • Migliorare la precisione dei picchi: Se selezionato, la posizione e il valore del picco vengono interpolati dai dati FFT.

  • Cursore cinematico: Assegnare il marcatore appropriato dal Kinematic Cursor Editor.

  • Fonte della posizione: La sorgente di posizione ha due modalità.Marcatore di widget e Canale. Se il marcatore widget è selezionato, la posizione viene definita manualmente. In Modalità canale, la posizione è definita dal valore corrente del canale selezionato.

  • Frequenza di rotazione: Determina la posizione dei marcatori cinematici. La frequenza deve essere immessa manualmente e può essere definita in Hz o RPM.

Dopo l'impostazione, l'utente può vedere i marcatori cinematici alle frequenze definite nel database del cursore cinematico. La tabella mostra anche a quale parte meccanica è correlata ciascuna frequenza.

I marcatori cinematici possono essere visibili anche sul grafico 3D di DewesoftX.

Spettro automatico e spettro incrociato

I risultati tipicamente utilizzati dall'analisi FFT sono gli spettri di potenza (Autospettro) determinati da singoli canali di ingresso individuali. Se sono necessarie caratteristiche su più canali per l'analisi della correlazione e delle relazioni di fase, vengono utilizzati spettri di potenza incrociati.

Con gli spettri incrociati viene selezionato un canale di riferimento e vengono calcolati gli spettri incrociati per tutti i canali relativi a quel canale di riferimento.

Analisi della tracciabilità degli ordini

Il modulo di tracciamento degli ordini rende molto semplice la trasformazione dei dati dal dominio del tempo al dominio angolare (degli ordini). Può estrarre Qualsiasi numero di armoniche (angoli di ampiezza e di fase), che possono essere visualizzati nei seguenti campi Bode, Nyquist, FFT 3D, diagramma x-y e orbita in tempo reale. La FFT in piano mostra chiaramente le forze di eccitazione, le frequenze naturali e tutte le risonanze per fornire un quadro chiaro del comportamento dinamico della macchina.

È possibile utilizzare qualsiasi ingresso: Microfono, accelerometro, e anche l'uscita del modulo per le vibrazioni torsionali (vedi sotto). La tecnologia brevettata del contatore digitale (Supercounter®) consente misurazioni altamente precise e ripetibili. I risultati vengono visualizzati in uno spettrogramma a colori 3D e in un diagramma 2D per l'estrazione dell'ordine e della fase selezionati sulla velocità.

Per saperne di più sull'analisi della tracciabilità degli ordini:

  • Pagina delle soluzioni per l'analisi della tracciabilità degli ordini

  • Formazione online su Order Tracking PRO

  • Manuale di monitoraggio degli ordini online

  • Webinar sul monitoraggio degli ordini

  • Webinar sull'analisi delle macchine rotanti

Caratteristiche principali

Caratteristiche del modulo di tracciamento degli ordini:

  • Semplice e facile da configurare

  • Metodo di ricampionamento specifico per la separazione di ordine netto

  • Misura nel dominio del tempo per ottenere tutti i vantaggi

  • Cascata 2D, 3D nel dominio dell'ordine o della frequenza

  • Estrazione di ampiezza e fase

  • Ricalcolo in post-elaborazione

  • Ingresso velocità sincrona di fase con risoluzione di 12,5 ns

Per ulteriori informazioni, visitate il corso online Order Tracking PRO.

Analisi Cepstrum determinare le firme delle vibrazioni

Il calcolo cepstrum  (utilizzato anche per caratterizzare l'interleggibilità nel parlato) permette di identificare le firme vibratorie in trasmissioni o difettosità cuscinetti. Dewesoft fornisce mirror spectrum, low e high frequency output.

  • block size selezionabile

  • finestrature

  • filtraggio

  • overlap e medie

Il video sulla destra mostra l'algoritmo Cepstrum usato su un segnale microfonico per riconoscere il nome dello speaker.