Microsoft PowerPoint - 訊號分析與理論(初階).ppt

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句势席
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1 迴轉機械之振噪檢測初階訓練課程智慧型工具機人才培育計畫訊號分析與理論 ( 初階 ) 吳豐泰逸奇科技 2011/7/27 1 內容大綱迴轉機械振動來源與監測診斷資料擷取卡之選用關鍵振動與噪音感測器之簡介振動訊號之分類數位訊號之取樣與離散效應窗型函數與重疊平均常用之頻譜分析技術常見之振動頻譜分類 2

2 迴轉機械之振動能量來源與影響 [10] 3 迴轉機械之傳動組成與振動頻譜 [12] 4

3 機械運轉壽命與維護分類 [10, 12] 5 機械系統監測之參數種類 [10] 6

4 監測狀況之趨勢變化 [11] 7 監測狀況之警戒值設定 [11] 8

5 ISO 2372 機械振動標準等級 [12] 9 PC-based 資料擷取流程 [7] 10

6 資料擷取卡之數位解析度 : 類比數位 [9] 11 抗鋸齒 (Anti-aliasing) 濾波器 [9] 12

7 量測感測器分類與連接介面 [2, 6, 8] 13 麥克風之頻率響應 [8] 14

8 麥克風之方向性與規格 [8] 15 加速規之類型 [8] 16

9 加速規之安裝 [8] 17 加速規之選用 [8] 18

10 IEPE 與 Charge 系統之比較 [8] 19 加速規之比較 -1[8] 20

11 加速規之比較 -2[8] 21 振動訊號分類 [14] 22

12 訊號類型與頻譜 [11] 23 取樣頻率之失真效應 [11] 24

13 訊號之離散效應 [11] 25 窗型函數之效應 : 時間域 [12] 26

14 時間訊號不連續之影響 -leakage[11] 27 時間訊號不連續之影響 -picket fence[11] 28

15 窗型函數之效應 : 頻率域 [12] 29 窗型函數之特性比較 -1[11] 30

16 窗型函數之特性比較 -2[11] 31 時間訊號之重疊與平均 -1[11] 32

17 時間訊號之重疊與平均 -2[11] 33 常用之頻譜分析技術 [11] 34

18 時間訊號之同步平均 -1[11] 35 時間訊號之同步平均 -2[13] 36

19 Zoom FFT[11] 37 倒頻譜 Cepstrum-1[11] 38

20 倒頻譜 Cepstrum-2[11] 39 包絡分析 [11] 40

21 機械故障原因百分比 [8] 41 偏心振動 [12] 42

22 偏心激振 [12] 43 轉軸彎曲變形效應 [13] 44

23 轉軸對心問題 : 角度 [12] 45 轉軸對心問題 : 平行 [12] 46

24 鬆脫問題 -1[12] 47 鬆脫問題 -2[12] 48

25 鬆脫問題 -3[12] 49 轉子摩擦 [12] 50

26 軸承受力不均效應 [13] 51 軸承油膜效應 [12] 52

27 軸承之振動頻譜 [12] 53 軸承磨損效應 -1[12] 54

28 軸承磨損效應 -2[12] 55 齒輪振動頻譜 - 分散式與局部損壞效應 [11] 56

29 齒輪振動頻譜 - 正常狀態 [13] 57 齒輪振動頻譜 - 異常狀態 [13] 58

30 齒輪磨損與負載效應 [12] 59 齒輪背隙與對心效應 [12] 60

31 皮帶輪系統之振動 [12, 13] 61 皮帶輪系統之共振 [13] 62

32 電力機械振動問題 -1[12] 63 電力機械振動問題 -2[12] 64

33 同步馬達振動問題 [12] 65 直流馬達振動問題 [12] 66

34 流體相關之振動問題 -1[12] 67 流體相關之振動問題 -2[12] 68

35 旋轉機械之階次頻譜分析 [11] 69 變轉速 :RPM-Frequency 隨轉速變化 : 轉速頻率之倍頻 ( 嚙合頻 ) 不隨轉速變化 : 共振 ( 自然頻率 ) 背景噪音 / 干擾 70

36 齒輪箱關鍵零組件 : 模擬量測 FEM 模擬結果 : 量測結果 : 模態模態形式 Coupling Coupling Coupling Coupling Torsion Bending Bending Torsion 自然頻率 (Hz) th mode 扭轉模態 71 9th mode 耦合模態高速主軸振動量測 : 轉速頻率倍頻 72

37 高速主軸振動量測 : 階次分析 RMS (db) Freq uency (H z) RPM 73 參考資料 1. Austerlitz, H., Data Acquisition Techniques Using PCs, Second Edition; Academic Press, San Diego, California, Bishop, R. H., Mechatronic System Control, Logic, and Data Acquisition; CRC Press, Boca Raton, FL, Cheatle, K. R., Fundamentals of Test Measurement Instrumentation; ISA, Research Triangle Park, NC, Crocker, M. J., Handbook of Noise and Vibration Control; John Wiley & Sons, Ltd, Hoboken, New Jersey, James, K., PC Interfacing and Data Acquisition: Techniques for Measurement, Instrumentation and Control; Newnes, Oxford, Kirianaki, N. V., Data Acquisition and Signal Processing for Smart Sensors; John Wiley & Sons, Ltd, New York, NY, Park, J., Practical Data Acquisition for Instrumentation and Control Systems; Newnes, Oxford, Wilson, J. S., Sensor Technology Handbook; Newnes, Oxford, Measurements Manual, April 2003 Edition; Part Number B-01, National Instruments, Austin, TX,

38 參考資料 10. A. Muszynska, Rotordynamics, CRC Press, New York, Cyril M. Harris and Allan G. Piersol, Harris shock and vibration handbook, Fifth Edition; The McGraw-Hill Companies, Inc., New York, Paresh Girdhar, Practical Machinery Vibration Analysis and Predictive Maintenance; Newnes, Amsterdam, R. Keith Mobley, Vibration Fundamentals; Newnes, Boston, Clarence W. de Silva, Vibration: Fundamentals and Practice; CRC Press, Boca Raton,

Welch & Bishop, [Kalman60] [Maybeck79] [Sorenson70] [Gelb74, Grewal93, Maybeck79, Lewis86, Brown92, Jacobs93] x R n x k = Ax k 1 + Bu k 1 + w

Welch & Bishop, [Kalman60] [Maybeck79] [Sorenson70] [Gelb74, Grewal93, Maybeck79, Lewis86, Brown92, Jacobs93] x R n x k = Ax k 1 + Bu k 1 + w Greg Welch 1 and Gary Bishop 2 TR 95-041 Department of Computer Science University of North Carolina at Chapel Hill 3 Chapel Hill, NC 27599-3175 : 2006 7 24 2007 1 8 1960 1 welch@cs.unc.edu, http://www.cs.unc.edu/