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1、BA 7679-16, 1 阶次分析 Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 2 引言 什么是阶次分析? 阶次分析是指从周期载荷作用下的系统测量中科学巧妙 的提取正弦分量 阶次分析的特点? 测量相关于旋转, 转速, 以及旋转机械的谐波阶次 Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy
2、Virtual PDF Printer BA 7679-16, 3 阶次分析的用途 升/降速测试 l分离和识别振动和噪声的旋转相关的和结构相关的分量 l确定临界转速和共振 l研究旋转机械的不稳定性 (whirling,) 机械故障诊断 Diagnostics l对变速和常速运行的机器进行故障诊断 阶次分析通常被用于 l故障诊断 l设计 l产品测试 l仿真（声质量分析） Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16
3、, 4 转速信号 l阶次分析的关键之一是获得转速信息 (RPM) l转速能够被从转速信号中提取，也可从 振动和噪声信号中提取 l转速来源于: 光电转速探头 轴转速编码器 振动和噪声信号（需要有明显的阶 次分量） 汽车的CAN-BUS . Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 5 阶次分析 跟踪 对于速度变化的机器，其振动和噪声信号的频率随着转速变化 而变化 带有跟踪的阶次分析是一种根据信号的频率变化对信
4、号进行变 速率采样的技术 该技术亦称为阶次跟踪 Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 6 有无跟踪的分析 a) 原始信号 b) 固定采样率无跟踪的频谱 Samples analysed 有跟踪的阶次谱 c) 根据频率变化进行采用 Samples analysed fmax fs= 2,56 fmax 例如: fs= 8 ffundamental Frequency 4 Orders 321 转速 (pe
5、riods) Time Time 810110/1 Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 7 根据频率变化进行采样- 补零和过采样 Lowpass filtering time freq. time freq. timefreq. freq. timefreq. 2fsfs fs fs2fs fs fs 0 0 0 0 0 Create PDF with GO2PDF for free, if you
6、wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 8 根据频率变化进行采样-插值和重采样 Tacho Signal 插值和重采样 Signal Tracked signal time time time revolutions d1d2d3 d1 d2 d3 910264 Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-
7、16, 9 阶次跟踪分析与频率分析比较 阶次跟踪分析 “Time”: When ? 相对于轴的旋转 Rev Order spectrum: 多少次? 每转 频率分析 Time: When ? 相对于时钟 sec Frequency spectrum: 多少次? 每秒 Order Tracking Analysis 转 Rev 谐波 阶次 每转 信号 谱 频率分析 时间 sec 频率 Hz 每秒 Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Print
8、er BA 7679-16, 10 阶次跟踪分析与频率分析比较 有跟踪 对来源于具有轻微 转速变化的机械的 振动信号进行分析 没有跟踪 FFT-Trc QuaStat 1chVib.pls Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 11 阶次跟踪分析与频率分析比较 优点: l稳定的谐波模式 l对阶次相关的分量没有模糊效应 诊断 缺点: l需要转速信号 Create PDF with GO2PDF for f
9、ree, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 12 应用 l升/降速测试: 声学性能测试 噪声和振动验证测试 振动诊断 振动监测 Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 13 应用 升/降速 测试结果: l总的线性, A, B, C计权水平 l噪度 l1/n倍频程谱 l单个阶次
10、 l频带 l频谱 (FFT) l阶次谱 lRPM versus time (RPM profile) Versus RPM, time, Process Parameters. Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 14 应用 升/降速测试 实例: 一个马达的噪声和振动升速测试 总值 & 单个阶次 A计权 单独的 三轴振动 3D谱图 3D图中的其中一个谱 Overall A Level 1st orde
11、r A-weighted 3rd order A-weighted 1st order X Y Z 3rd order X Y Z Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 15 应用 升/降速测试 速度作为时间的函数= RPM轮廓 升速 降速 Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to bu
12、y Virtual PDF Printer BA 7679-16, 16 频谱云图 versus RPM 在3950RPM 时的频谱 没有跟踪的升/降速测试 Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 17 没有跟踪的升/降速测试 频谱云图 versus RPM 利用delta光标 提取谐波阶次 3. order Total 1. order 2. order Create PDF with GO2PDF f
13、or free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 18 没有跟踪的升/降速测试 频谱云图 versus RPM 使用谐波光标 提取谐波阶次 6. order 1. order Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 19 没有跟踪的升/降速测试 a) 需要的频率分辨率? 实
14、例:分析一个从600到6000RPM的前 8阶谐波阶次 在最低的转速: 600 RPM (ffundamental= 10 Hz) b) 需要的频率范围是多少? 在最高的转速: 6000 RPM (ffundamental= 100 Hz) l分析8 谐波阶次 频率范围= 800 Hz l例如 每阶次5个 FFT线 f = 2 Hz lf = 2 Hz Trecord= 0.5 sec 600 6000 RPM 0 100800 Hz f = 2 Hz 频率范围 = 800 Hz 400 line frequency spectra (FFT) 400 测量设置的考虑 Create PDF w
15、ith GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 20 有跟踪的升/降速测试 阶次谱云图 versus RPM 在 3980 RPM 的阶次谱 Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 21 有跟踪的升/降速测试 阶次谱云图 versus RPM 利用
16、谐波光标 提取谐波阶次 3. order Total 1. order 2. order Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer BA 7679-16, 22 有跟踪的升/降速测试 a) 需要的阶次分辨率是多少? 实例:在一个600到6000RPM的升速实 验中提取前10阶谐波阶次 b) 需要的频率范围是多少 ? l在6000 RPM (100 Hz)时的10 个谐波阶次 频率范围 = 1000 Hz l例如： 每阶次10条谱线 order = 0.1 阶 Trecord= 10 转 i.e. Trecord= 在600RPM (10 Hz)时，1秒 Trecord=在6000RPM (100 Hz)时，0.1秒 600 6000 RPM 0 1 order = 0.1
