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振动分析仪分析轴承振动信号瞬时频率的方法!

文/ 发布于 : 2021-08-09    浏览次数:4576

如何使用振动分析仪分析轴承振动信号瞬时频率?其方法是什么?江苏振迪检测来为您讲述!

 振动分析仪拼图.jpg

一、设布景技能

 

轴承是工业生产设备中的关键部件由于长期接连作业在高载荷、高转速下发生故障的比例极高。一起各类旋转机械设备不断向杂乱、高速、高效的方向发展关于转速的要求日益进步转速动摇对轴承故障确诊所带来的影响已不容忽视。然而从另一个视点看在转速发生改变的过程中一些原本弱小的故障信息反而会因此而增强对其确诊也带来了有利因素。

变速轴承的振荡信号在时域中具有时变性、非平稳性特色所以选用阶比剖析使其转化为角域上的平稳信号能够避免在信号采集预处理时丢掉故障特征的问题。变速工况下对轴承振荡信号进行阶比剖析的关键是获取轴承的转速信息。获取转速信息一般有两种办法:装置硬件转速计办法和选用无转速计剖析算法。工业现场很多设备的轴承等部件都包含在机壳内部这使得转速计的装置非常困难既费时又浪费资源。所以本发明选用无转速剖析算法来获取转速该办法无需硬件合作直接从振荡信号中获取速信息,可有用避免上述问题。从轴承振荡信号中提取含有转速信息的谐波重量对其瞬时频率进行估量然后依据瞬时频率和转速的转换联系取得转速信息。变速工况下轴承的振荡信号具有非线性、时变性、调制性和多重量特性等特色各谐波成份非常附近甚至有堆叠直接选用短时傅里叶改换、经验模态分化等时频剖析办法难以对其进行有用分化发生谱图模糊瞬时频率估量不精确等问题这些问题均需要进一步处理。

 

二、技能完成要素

 

本发明的目的在于供给一种针对轴承振荡信号瞬时频率剖析确诊办法该办法提出一种依据广义解调时频剖析的信号瞬时频率估量办法直接从轴承的振荡信号中提取含有转速信息的谐波重量经过估量其瞬时频率来获取转速信息关于在转速动摇工况下具有时变性、调制性及多重量特性特别是谐波成分附近或出现堆叠的振荡信号的剖析非常有用。

 

本发明的目的是经过以下技能计划完成的:

 

一种针对轴承振荡信号瞬时频率剖析确诊办法所述办法为一种依据广义解调时频剖析的信号瞬时频率估量办法该办法包含如下过程:

过程1:对变速工况下轴承原始信号进行最大离散小波包改换获取时频谱图然后选用最大能量法别离出时频谱图中能量最为明显的谐波重量用于下一步剖析;

过程2:选用最小二乘法拟合过程1中得到的谐波重量进而得到其相位函数;

过程3:对振荡信号进行Hilbert改换得到解析信号其间是的Hilbert改换;

过程4:依据过程2中求取的相位函数对进行广义解调得到信号;

过程5:为去除负频率的影响以及便于逆广义解调再次对进行Hilbert改换得到新的解析信号其间是的Hilbert改换;

过程6:构建带通滤波器其间振荡信号的时频谱图中开始时间对应的频率作为滤波器的开始频率与其相邻的2个重量开始频率间隔的1/2作为滤波器的频带;

过程7:利用带通滤波器对解析信号进行带通滤波分化出平行于时间轴的基频谐波重量信号;

过程8:对解析信号进行逆广义解调得到解析信号;

过程9:依据公式预算解析信号的瞬时频率值;对离散的瞬时频率值进行多项式拟合后取得瞬时频率估量曲线。

本发明的优点与效果是:

本发明关于轴承在变速工况下的振荡信号所表现出的时变性、调制特性等情况的剖析非常有用可处理频率附近或频带堆叠情况下的多重量信号的谱图模糊问题进步别离精准性。本发明为多重量调制信号的剖析供给了一种途径,利用广义解调时频剖析办法并结合带通滤波器可有用别离频率附近或频带堆叠的谐波重量进步瞬时频率的估量精度。

 

三、技能特征

 

一种针对轴承振荡信号瞬时频率剖析确诊办法其特征在于所述办法为一种依据广义解调时频剖析的信号瞬时频率估量办法该办法包含如下过程:

过程1:对变速工况下轴承原始信号进行最大离散小波包改换获取时频谱图然后选用最大能量法别离出时频谱图中能量最为明显的谐波重量用于下一步剖析;

过程2:选用最小二乘法拟合过程1中得到的谐波重量进而得到其相位函数;

过程3:对振荡信号进行Hilbert改换得到解析信号其间是的Hilbert改换;

过程4:依据过程2中求取的相位函数对进行广义解调得到信号;

过程5:为去除负频率的影响以及便于逆广义解调再次对进行Hilbert改换得到新的解析信号,其间是的Hilbert改换;

过程6:构建带通滤波器其间振荡信号的时频谱图中开始时间对应的频率作为滤波器的开始频率与其相邻的2个重量开始频率间隔的1/2作为滤波器的频带;

过程7:利用带通滤波器对解析信号进行带通滤波分化出平行于时间轴的基频谐波重量信号;

过程8:对解析信号进行逆广义解调得到解析信号;

过程9:依据公式预算解析信号的瞬时频率值;对离散的瞬时频率值进行多项式拟合后取得瞬时频率估量曲线。

 

四、技能总结

一种针对轴承振荡信号瞬时频率剖析确诊办法触及一种对轴承部件的剖析确诊办法。对轴承振荡信号进行最大离散小波包改换选用最大能量法从其取时频谱图中别离出时频谱图中能量最为明显的谐波重量并用最小二乘法拟合此谐波重量进而得到其相位函数;然后依据得到的相位函数对振荡信号进行广义解调剖析并构建带通滤波进行滤波;最终对带通滤波后的谐波重量进行逆广义解调预算逆广义解调后信号的瞬时频率并对其进行曲线拟合最终得到振荡信号的瞬时频率估量。本发明用于变速工况下对轴承振荡信号的瞬时频率进行估量以完成无转速计阶比盯梢剖析变速工况下轴承故障确诊、预测与健康办理。

 

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