机械振动信号全频带特征预警方法

摘要

本发明公开了一种机械振动信号全频带特征预警方法，其包括机器振动信号多组集的采集，计算振动信号各分量的成分，并得到多组振动幅值和频率值序列集，即对特定的f_i频率，可以得到多组振动幅值，对此多组振动幅值进行平均值、偏差值的计算得到特定f_i频率的振幅预警值，针对多组的f_i频率，通过制作频谱图，在原始振动信号频谱图上绘制出机械振动信号全频带特征预警线，以确定机械振动信号全频带的特征预警。由此本方法在机械振动某个频率成分振动幅值超标预警时，也能实现机械振动信号全频带超标时的特征预警。

主权项

1、一种机械振动信号全频带特征预警方法，其特征在于：该方法包括如下步骤，步骤一、振动信号的预处理，采集设备的机械振动信号，设采集的机械振动离散信号为：x(nΔt)，其中n＝1，2....N，Δt为采样时间间隔，选择适当窗函数，通过快速傅里叶变换公式$S\left(f\right)=\mathrm{\Delta t}\underset{n=-\infty }{\overset{\infty }{\Sigma }}x\left(\mathrm{n\Delta t}\right)e^{-j2\mathrm{\pi f\Delta t}}$计算出振动信号的各个频率幅值，并得到组(A_i，f_i)振动幅值和频率值；步骤二、振动频谱数据处理，对一台设备，采集其运行状态的n组振动信号，通过第一步骤形成n组长度为振动幅值和频率值序列集，即对于特定的f_i频率，可以得到n组A_i1，A_i2，A_i3....A_in振动幅值；步骤三、采用统计方法得出f_i频率的振幅预警值，计算振动幅值平均值M_i：$\overline{M_i}=\frac{A_{i1}+A_{i2}+A_{i3}+A_{i4}+······+A_{\mathrm{in}}}{n}$计算振动幅值与平均值M_i的标准偏差δ_i：${\delta }_i=\sqrt{\frac{{({\mathrm{Ai}}_1-\overline{M_i})}^2+{(A_{i2}-\overline{M_i})}^2+···+{(A_{\mathrm{in}}-\overline{M_i})}^2}{n-1}}$确定判断f_i频率的振幅预警值M_ia：$M_{\mathrm{ia}}=\overline{M_i}+(1~2){\delta }_i$步骤四、机械振动信号全频带特征预警，按照步骤三的方法对组(f_i)都就计算出各自的M_ia，并制作频谱图，在原始振动信号频谱图上绘制出机械振动信号全频带特征预警线；对新采集的机器振动信号，通过步骤一计算出各自的频率值和相应幅值，即组(A_i，f_i)振动幅值和频率值，其值同步骤三计算出的预警值(M_ia，f_i)比较，超出全频带特征预警线，实现预警。