Wat is de Fast Fourier Transform (FFT)?

De Fast Fourier Transform, of FFT, is een hulpmiddel dat vaak wordt gebruikt in trillingsanalyse. De FFT gebruikt de trillingsgegevens die u al verzamelt en herconfigureert deze om waardevolle nieuwe inzichten te bieden in de gezondheid van uw machine. Wanneer FFT-analyse goed wordt gebruikt, is het een belangrijk onderdeel van elke strategie voor voorspellend onderhoud.

FFT-analyse kan u helpen machinefouten te lokaliseren, zodat u precies weet wanneer uw team onderhoud moet uitvoeren. Maar FFT wordt vaak gezien als verwarrend of te technisch. Dit artikel legt uit wat FFT-analyse is en hoe het u kan helpen de prestaties van uw activa te verbeteren, downtime te verminderen en onderhoudskosten te verlagen.

Wat is de formule voor de Fast Fourier Transform (FFT)?

Kort gezegd is de Fast Fourier Transform een ​​algoritme dat snel de Discrete Fourier Transform (DFT) van een reeks gegevens uitvoert. Het neemt gegevens die in termen van tijd worden uitgedrukt en zet deze om in gedetailleerde gegevens over frequentie.

Digitale signalen (zoals trillingsgegevens) worden vaak verzameld en vastgelegd als een functie van tijd. Een golfvormgrafiek van trillingsgegevens geeft bijvoorbeeld precies aan wanneer de piekvibratie van uw machine optreedt.

Als u die trillingsgegevens bestudeert, krijgt u een goed beeld van de algehele gezondheid van uw machine en zelfs Verleng de levensduur van activa. U weet hoe vaak er abnormale trillingen zijn en u kunt zien waar in de werkcyclus van uw machine die trillingen plaatsvinden.

Het op deze manier meten van trillingsgegevens geeft u echter geen volledig beeld.

Welke soorten trillingen treden op? Waar zit de fout die de overmatige trillingen veroorzaakt? Zit het defect in uw lagers of in de as? FFT-analyse kan deze vragen beantwoorden.

Golfvormanalyse begrijpen

Golfvormanalyse is een grafische weergave van een golf – een geluidsgolf, een seismische golf of een ander soort golf.

Waveform-grafieken illustreren de veranderende amplitude van een bepaalde golf gedurende een bepaalde tijdsperiode. U kunt tijdsgolfvormen gebruiken om naar de algehele trilling van een bepaald bezit te kijken en een idee te krijgen van de algehele gezondheid van dat bezit.

Wat FFT doet met golfvormgegevens

FFT neemt tijdgebonden data en zet deze om in frequentiedata. In plaats van u te laten zien wanneer abnormale trillingen optreden, splitst FFT-analyse elke trilling op in zijn componentfrequenties. FFT-analyse zoekt naar de dominante frequentie of frequenties; het laat u zien of de trilling optreedt op een lage frequentie, een hoge frequentie of ergens ertussenin.

Waarom is dit belangrijk? Elk frequentieniveau geeft een andere bron van problemen aan. FFT-analyse laat zien waar de probleemgebieden op uw activa zich bevinden, zodat u er ruim op tijd bij kunt zijn en ze kunt oplossen.

Hoe FFT's worden gebruikt bij trillingsanalyse

Trillingsanalyse kijkt naar een paar belangrijke metingen om de gezondheid van de machine te bepalen. Meestal analyseren technici de trillingsfrequentie, snelheid en versnelling.

Het is eenvoudig genoeg om die ruwe trillingsdata te meten om de trillingssignatuur van uw machine te controleren. Maar FFT-analyse gaat een stap verder en opent de ruwe data.

Veranderingen in trillingsfrequenties kunnen wijzen op problemen zoals onbalans. Bijvoorbeeld, sommige roterende machines verschuift naar een lagere trillingsfrequentie wanneer het evenwicht verstoord is. Dit is een duidelijk waarschuwingssignaal dat de machine onderhoud nodig heeft.

Veranderingen in de dominante frequentie kunnen ook problemen met asuitlijning of versnellingsbakproblemen aan het licht brengen. FFT-analyse kan ook problemen met slijtage van roterende onderdelen of onvolmaakt gevormde onderdelen aan het licht brengen.

Belangrijkste termen voor trillingsanalyse

Vibratieanalyse gebruikt veel terminologie. Het is handig om te weten wat de belangrijkste termen betekenen! Hier zijn enkele van de belangrijkste termen die u zult horen voor FFT en vibratieanalyse.

Tijdgolfvorm: de ruwe trillingsgegevens die door een trillingsmonitor worden vastgelegd, grafisch weergegeven in termen van amplitude versus tijd.

Frequentie spectrum: een vereenvoudigde grafiek die amplitude en frequentie toont. Het frequentiespectrum wordt berekend op basis van de ruwe tijdgolfvorm.

harmonischen: De echo's die worden gecreëerd door sterke, gelijkmatig verdeelde trillingspieken. Het is normaal dat roterende machines harmonischen creëren.

Veel voorkomende machinestoringen: De meest voorkomende oorzaken van machinefalen in roterende machines. Enkele van de meest voorkomende fouten zijn verkeerde uitlijning, onbalans, losheid en lagerfalen.

verplaatsing: De afstand die een trillend object aflegt vanaf zijn beginpunt. Verplaatsing is het meest geschikt voor het meten van lagere frequenties.

Snelheid: De afstand die een trillend object aflegt over een bepaalde tijd. Velocity is het meest geschikt voor het meten van mid-level frequenties.

versnelling: de snelheid waarmee de snelheid in de loop van de tijd verandert. Versnelling is het meest geschikt voor het meten van zeer hoge frequenties.

De juiste oplossing voor trillingsanalyse kiezen

Welk type trillingsanalyse is geschikt voor uw bedrijf? Het kan lastig zijn om te beslissen of u beter af bent met FFT-analyse of tijdgolfvormanalyse. De waarheid is dat beide veel voordelen hebben.

Gelukkig hoeft u niet te kiezen. Het juiste trillingsbewakingsprogramma kan u beide bieden. De juiste tools geven u nauwkeurige, eenvoudig te gebruiken gegevens en analytische tools om u te helpen het meeste uit die gegevens te halen.

Hoe meer u weet over de trillingspatronen van uw machines, hoe beter u uw activa kunt onderhouden. En dat betekent een hogere uptime en hogere productiviteit voor uw hele operatie.