MATLAB Signalanalyse im Zeitbereich
Willkommen in der Schwingungsanalyse
Signalanalyse im Zeitbereich
In der Messdatenerfassung von Schwingungen fallen große Datenmengen an. Aufgabe der Signalanalyse ist es, diese Datenmengen so aufzubereiten, dass eine weitere Interpretation der Ergebnisse möglich wird. Dies kann zum Beispiel die Aufgaben
- Messung der Schwingungen an einer Maschine und Vergleich mit einem Grenzwert,
- Erfassung der Änderung von Lagerschwingungen an einer Maschine,
- Ermittlung eines Beanspruchungskollektives an einer Fahrwerkskomponente,
- Ermittlung der Eigenfrequenz einer Aggregatelagerung.
umfassen. Jede der Aufgaben verlangt eine andere Messtechnik und Herangehensweise in der Signalanalyse. Für alle Aufgaben ist es jedoch notwendig die Datenmenge zu reduzieren, damit Aussagen getroffen werden können.
Es sind u. U. die Messungen der Schwingungsantwort so aufzubereiten, dass ein einzelner kennzeichnender Zahlenwert gewonnen wird. Dieser wird dann mit einem Grenzwert verglichen. Dieses setzt voraus, dass der Grenzwert mit einer einzelnen Zahl beschrieben werden kann und bedingt häufig eine Aufbereitung (z. B. Filterung) der Signale. Die Veränderung von Schwingungen an Maschinen ist ein Aufgabengebiet der Zustandsüberwachung von Maschinen. Hier steht nicht der einzelne Schwingungsvorgang im Mittelpunkt der Betrachtung, sondern der langfristige Trend zwischen zwei Wartungen. Somit muss die Signalanalyse Indikatoren für Trends liefern und gleichzeitig die nicht ben¨otigten Signalanteile vor der Bewertung abtrennen.
Bei der Ermittlung des Beanspruchungskollektives für nachfolgende Berechnungen und Versuche wird auf die Erfassung der Reihenfolge und Frequenz der Beanspruchung verzichtet. Damit werden die Daten so verdichtet, dass diese Beanspruchungsklassen und Häufigkeiten enthalten.
Es lassen sich mit den Werkzeugen der Signalanalyse Zusammenhänge aufzeigen, die durch die Sichtung der ermittelten Messsignale nicht herzustellen sind. Eine in sich geschlossene Vorgehensweise bei der Signalanalyse entlang z. B. eines Entscheidungsbaumes ist nicht durchgängig möglich. In den einzelnen Anwendungsfeldern haben sich z. T. unterschiedliche Herangehensweisen etabliert und haben den Niederschlag in Normen und Regelwerken gefunden.