STA – Synchronous Time Averaging

La transformation temps-fréquence à l’aide de la FFT entache le résultat spectral d’un écart-type important qui peut être réduit par le calcul de la moyenne. Ce moyennage peut être effectué à quatre étapes différentes du processus FFT/SOA :

• La plus courante, le calcul de la moyenne dans le domaine fréquence/ordre (FA, OA), calcule la moyenne des spectres d’amplitude. L’ensemble de la distribution des fréquences d’amplitude est affiché. Le nombre moyen est de 3 à 5 pour éliminer l’écart-type.

• Le calcul synchrone de la moyenne dans le domaine temporel (STA) lance l’acquisition de blocs dans le domaine temporel de manière synchrone avec les cycles de l’unité sous test. En général, il s’agit d’une impulsion par tour pour les machines rotatives ou d’un seuil d’impact pour les tests de chocs. Les ondes asynchrones étant déphasées, le moyennage répétitif annule leurs amplitudes positives et négatives. Les ondes synchrones (mêmes phases) sont maintenues et lissées pour fournir un bloc de temps propre et unique. En conséquence, la FFT fournit un spectre/FRF complexe, sans déviation standard, de la signature de l’unité sous test. Le compte moyen est de 30 à 50 fois.

• La méthode SAA (Synchronous Angular-domain Averaging) est dérivée de la méthode STA. Elle s’applique dans le domaine angulaire en utilisant le rééchantillonnage de l’analyse d’ordre synchrone (SOA) pour les machines à vitesse variable. Elle fournit des spectres/profils d’ordre avec une meilleure élimination des signaux non désirés. STA et SAA bénéficient des entrées Synch de haute précision pour synchroniser les échantillons jusqu’à 1/64ème du (ré)échantillonnage.

• Le moyennage synchrone dans le domaine fréquentiel (FDSA) utilise la phase d’une fréquence de la mesure pour se synchroniser. Le calcul de la moyenne s’applique dans le domaine des fréquences complexes avec un déphasage. FDSA permet de synchroniser à partir d’une vibration ou d’un bruit au lieu du bord du domaine temporel.

Le moyennage synchrone est la meilleure solution pour nettoyer et isoler les mesures ciblées dans diverses applications :

• Contrôle de santé des machines tournantes dans un atelier : l’utilisation de STA pour isoler les vibrations d’une machine en régime permanent permet d’éliminer les vibrations indésirables des autres unités de l’atelier.

• Extraction du spectre de fond sur des machines en fonctionnement avec un essai de choc : l’utilisation de STA synchronisée avec le bord d’impact d’un essai de choc fournit des spectres de dynamique structurelle sans les vibrations de fonctionnement de la machine.

• Sous-systèmes embarqués : la signature sonore et vibratoire des voitures, trains, bateaux et avions. Ces unités fonctionnent à vitesse variable ; la méthode SAA gère ces variations pour éviter qu’elles n’affectent les résultats et pour rejeter tous les signaux asynchrones provenant des environnements des unités sous test.

• Suivi de commande de haute précision pour l’équilibrage des turbines (moteur, gaz, aéro) : SAA est parfait pour améliorer la stabilité de l’analyse des ordres avec une extraction des ordres sans gigue grâce à la précision des déclencheurs suréchantillonnés.

• Diagnostic des ventilateurs industriels, sans accès aux cycles du ventilateur : FDSA peut être utilisé sur le ventilateur de première commande avec un simple microphone pour isoler les vibrations du ventilateur.