What is the Fast Fourier Transform (FFT)?

La transformée rapide de Fourier, ou FFT, est un outil souvent utilisé dans l'analyse des vibrations. La FFT utilise les données de vibration que vous collectez déjà et les reconfigure pour fournir de nouvelles informations précieuses sur la santé de votre machine. Bien utilisée, l'analyse FFT est un élément clé de toute stratégie de maintenance prédictive.

L'analyse FFT peut vous aider à identifier les pannes machines afin de savoir exactement quand votre équipe doit effectuer la maintenance. Mais la FFT est souvent perçue comme confuse ou trop technique. Cet article expliquera ce qu'est l'analyse FFT, et comment elle peut vous aider à améliorer la performance de vos actifs, à réduire les temps d'arrêt et à diminuer les coûts de maintenance.

Qu'est-ce que la formule de la transformée rapide de Fourier (FFT) ?

En résumé, la transformée rapide de Fourier est un algorithme qui réalise rapidement la transformée de Fourier discrète (DFT) d'une suite de données. Il prend des données exprimées en termes de temps et les convertit en données détaillées sur la fréquence.

Les signaux numériques (comme les données de vibration) sont souvent collectés et enregistrés en fonction du temps. Par exemple, un graphique de formes d'onde des données de vibration indiquera exactement quand la vibration maximale de votre machine se produit.

Si vous étudiez ces données de vibration, vous pouvez avoir une bonne idée de l'état global de votre machine et même prolonger la durée de vie des actifs. Vous saurez à quelle fréquence il y a des vibrations anormales, et vous pourrez voir où ces vibrations se produisent dans le cycle de travail de votre machine.

Cependant, mesurer les données de vibration de cette manière ne donne pas une image complète.

Quels types de vibrations se produisent ? Où est la faute qui cause les vibrations excessives ? Le défaut vient-il de vos roulements ou de l'arbre ? L'analyse FFT peut répondre à ces questions.

Comprendre l'analyse des formes d'onde

L'analyse des formes d'onde est une représentation graphique d'une onde – une onde sonore, une onde sismique ou tout autre type d'onde.

Les graphiques de formes d'onde illustrent l'amplitude variable d'une onde particulière sur une période de temps. Vous pouvez utiliser les formes d'onde temporelles pour observer la vibration globale d'un actif particulier et pour avoir une idée de la santé globale de cet actif.

Ce que la FFT fait aux données de forme d'onde

La FFT prend des données temporelles et les convertit en données de fréquence. Au lieu de vous montrer quand des vibrations anormales se produisent, l'analyse FFT décompose chaque vibration en fréquences composantes. L'analyse FFT recherche la fréquence dominante, ou fréquences ; Il vous montre si la vibration se produit à basse fréquence, à haute fréquence, ou quelque part entre les deux.

Pourquoi est-ce important ? Chaque niveau de fréquence indique une source différente de problème. L'analyse FFT vous montre où se trouvent les points problématiques sur vos actifs, afin que vous puissiez les réparer à temps.

Comment les FFT sont utilisées dans l'analyse des vibrations

L'analyse des vibrations examine quelques mesures clés pour déterminer l'état de santé de la machine. En général, les techniciens analysent la fréquence des vibrations, la vitesse et l'accélération.

Il est assez facile de mesurer ces données brutes de vibration pour vérifier la signature vibratoire de votre machine. Mais l'analyse FFT va encore plus loin, ouvrant les données brutes.

Les variations des fréquences de vibration peuvent indiquer des problèmes comme un déséquilibre. Par exemple, certaines machines rotatives passent à une fréquence de vibration plus basse lorsque leur équilibre est perturbé. C'est un signal d'alerte clair indiquant que la machine doit être entretenue.

Les changements de fréquence dominante peuvent également identifier des problèmes d'alignement de l'arbre ou des problèmes de boîte de vitesses. L'analyse FFT peut également mettre en évidence des problèmes d'usure sur des pièces en rotation ou des pièces mal formées.

Termes clés de l'analyse des vibrations

L'analyse des vibrations utilise beaucoup de terminologie. Il est utile de savoir ce que signifient les termes clés ! Voici quelques-uns des principaux termes que vous entendrez pour la FFT et l'analyse des vibrations.

Forme d'onde temporelle : les données brutes de vibration capturées par un moniteur de vibration, représentées en termes d'amplitude par rapport au temps.

Spectre de fréquences : un graphique simplifié montrant l'amplitude et la fréquence. Le spectre de fréquences est calculé à partir de la forme d'onde temporelle brute.

Harmoniques : Les échos créés par des vibrations fortes et régulièrement espacées culminent. Il est courant que des machines tournantes créent des harmoniques.

Défauts courants de la machine : Les sources les plus courantes de défaillance des machines dans les machines en rotation. Parmi les défauts les plus courants figurent le désalignement, le déséquilibre, le desserrement et la défaillance des roulements.

Déplacement : La distance parcourue par rapport à son point de départ. Le déplacement est le mieux adapté à la mesure des fréquences plus basses.

Vitesse : La distance qu'un objet vibrant parcourt sur un temps donné. La vitesse est la mieux adaptée pour mesurer les fréquences moyennes.

Accélération : la vitesse à laquelle la vitesse change au fil du temps. L'accélération est la mieux adaptée pour mesurer des fréquences très élevées.

Choisir la bonne solution d'analyse des vibrations

Quel type d'analyse des vibrations convient le mieux à votre activité ? Il peut être difficile de décider si vous êtes mieux avec l'analyse FFT ou l'analyse de forme d'onde temporelle. La vérité, c'est qu'il y a de nombreux avantages à ces deux.

Heureusement, vous n'avez pas besoin de choisir. Le bon programme de surveillance des vibrations peut vous offrir les deux. Les bons outils vous fourniront des données précises, faciles à utiliser ainsi que des outils analytiques pour vous aider à tirer le meilleur parti de ces données.

Plus vous en saurez sur les motifs de vibration de vos machines, mieux vous pourrez entretenir vos actifs. Cela signifie une disponibilité accrue et une productivité accrue pour l'ensemble de votre exploitation.