Artikel ini memberi Anda pengantar dasar tentang apa itu getaran, dan bagaimana (dan mengapa) getaran itu ditampilkan sebagai FFT.
Apa itu Getaran?
Getaran adalah salah satu bentuk pergerakan material yang paling umum terlihat dalam kehidupan kita sehari-hari. Getaran terdiri dari gerakan bolak-balik periodik, seringkali cepat dari suatu material dari satu posisi ke posisi lain. Hampir setiap perangkat di sekitar kita akan bergetar sampai taraf tertentu dalam pengoperasian normal, meskipun getaran ini mungkin tidak terlihat dengan mata telanjang.
Meskipun getaran adalah hal yang normal untuk mengoperasikan peralatan, bahkan perubahan kecil pada kondisi dapat berdampak signifikan pada getaran sistem, dan akibatnya, berdampak negatif pada kinerja peralatan. Ini karena getaran berjalan, dan perubahan di satu lokasi dapat merambat ke lokasi lain melalui peregangan dan kompresi molekul.
Oleh karena itu, bearing yang longgar atau baut pemasangan, atau poros yang bengkok dan tidak sejajar, misalnya, akan memengaruhi getaran yang kami rekam dari peralatan. Lebih lanjut, perubahan dalam data getaran yang terekam atau data abnormal dapat menjadi tanda keausan atau kerusakan mesin dan indikasi bahwa kegagalan akan segera terjadi.
Bagaimana Data Getaran Ditampilkan?
Grafik Getaran Data Mentah
Getaran yang terekam sering dipandang sebagai kelas fungsi yang dikenal sebagai sinusoid, contohnya dapat dilihat di bawah. Fungsi tersebut terdiri dari perpindahan atau amplitudo pada sumbu y (sumbu vertikal) dan waktu pada sumbu x (sumbu horizontal).
Sumber: https://www.technoupendra.com/2020/02/what-is-electromagnetic-distance.html
Gelombang ini dapat dipecah menjadi bagian-bagian berikut: amplitudo, panjang gelombang (periode), palung, dan puncak.
Visualisasi ini dapat digunakan untuk memahami frekuensi peralatan, karena frekuensi adalah kebalikan dari panjang gelombang (1/Panjang gelombang). Artinya frekuensi dan panjang gelombang dan berbanding terbalik - semakin pendek panjang gelombangnya, semakin tinggi frekuensinya. Ini diilustrasikan pada gambar di bawah ini.
Sumber: https://kids.britannica.com/students/assembly/view/223513
Penting untuk dicatat bahwa, dalam aplikasi nyata, data mentah yang dihasilkan oleh perangkat pemantauan getaran seperti FitMachine tidak bersih, data yang dapat dibaca seperti yang diilustrasikan di atas. Getaran seringkali jauh lebih tidak menentu dan tidak dapat diprediksi, karena bahan yang berbeda bergetar pada frekuensi yang berbeda, dan getaran terpisah yang tidak relevan (dikenal sebagai "kebisingan" atau "obrolan") dapat diamati. Dengan demikian, ratusan getaran tunggal dapat dipantau.
Namun, ketika dua atau lebih getaran berjalan melalui media yang sama, getaran yang dihasilkan dapat dihitung dengan melapiskan (menjumlahkan) getaran tersebut secara bersamaan. Superposisi ini membuat satu grafik, memplot beberapa getaran sebagai satu getaran. Inilah yang dilakukan FitMachine untuk membuat grafik getaran data mentah.
Contoh dari proses ini ditampilkan dalam gambar berikut. Di sini tiga getaran berbeda telah ditumpangkan dan ditampilkan sebagai satu getaran (hijau). Setiap getaran memiliki amplitudo 1 dan mencakup frekuensi 1Hz (Merah), 0,5Hz (Oranye), dan 0,25Hz (Biru). Hertz (Hz) adalah notasi untuk frekuensi per detik.
Menampilkan begitu banyak getaran, bagaimanapun, berarti grafik getaran berdasarkan data mentah sangat berantakan atau tidak banyak berguna untuk menentukan apa yang salah dengan mesin. Contoh dari data mentah yang diperoleh oleh FitMachine ada di bawah ini.
Transformasi Fourier Cepat
Untuk mengatasinya, FitMachine menginterpretasikan data mentah menjadi Fast Fourier Transform (FFT). Tugas FFT adalah mengubah plot Amplitudo vs Waktu yang biasanya berantakan menjadi plot Amplitudo vs Frekuensi, yang membuat pemahaman tentang berapa banyak getaran yang terjadi pada setiap frekuensi menjadi lebih mudah. Anda menganggap ini sebagai melihat data dari sudut yang berbeda. Dalam diagram ini, grafik merah mewakili grafik getaran yang ditumpangkan, dan biru mewakili FFT dari getaran yang sama.
Sumber: https://www.nti-audio.com/en/support/know-how/fast-fourier-transform-fft
Sebagai contoh sederhana, menafsirkan getaran yang sama dengan frekuensi 0,25Hz,0,5Hz, dan 1Hz akan menghasilkan FFT di bawah ini. Dari membaca ini, Anda sekarang dapat melihat bahwa ada 3 getaran semuanya dengan amplitudo 1, dengan frekuensi yang berbeda.
Dalam aplikasi nyata, biasanya terdapat banyak frekuensi yang berbeda dalam profil getaran akibat kebisingan. Jadi, FFT tipikal yang dihasilkan oleh FitMachine terlihat seperti plot di bawah ini.
Inilah yang akan Anda temukan di fitur FFT Interaktif kami.
Apa lagi yang harus saya lihat?
- Apa itu Spektogram?
- Memahami FFT Interaktif
- Memahami Plot Air Terjun Interaktif
- Memahami Time Waveform Diagnostic
Bonus Sumber Daya Pendidikan
Butuh kejelasan lebih lanjut? Berikut adalah beberapa sumber daya tambahan yang mungkin berguna bagi Anda.
- Pengantar Interaktif untuk Transformasi Fourier: https://www.jezzamon.com/fourier/
- FFT; Algoritma Paling Penting Sepanjang Masa: https://www.youtube.com/watch?v=nmgFG7PUHfo
- Tapi apa itu Transformasi Fourier? Pengantar visual. https://www.youtube.com/watch?v=spUNpyF58BY
---
Terima kasih sudah membaca. Jika Anda memiliki pertanyaan atau masalah, harap hubungi Dukungan MOVUS di sini.