振動(dòng)分析儀之頻譜圖相關(guān)技術(shù)問題

      頻譜圖表面上看來似乎非常簡單，但理解其局限并識(shí)別**數(shù)據(jù)或可疑數(shù)據(jù)及其重要。此處的討論內(nèi)容是對(duì)重要觀點(diǎn)的簡單總結(jié)。

      傅里葉變換（及其同類算法“快速傅里葉變換”，F(xiàn)FT）假定未濾波振動(dòng)信號(hào)將一直保持且始終不變。換言之，機(jī)器振動(dòng)狀態(tài)不會(huì)改變，信號(hào)以完全相同的方式永遠(yuǎn)重復(fù)。對(duì)于工作在穩(wěn)態(tài)速度或速度變化緩慢的大多數(shù)機(jī)器，這種假設(shè)非常適用。

      對(duì)于振動(dòng)條件突然變化的機(jī)器（如破碎機(jī)或木片切削機(jī)）或極快地加速（感應(yīng)電動(dòng)機(jī)）或減速的機(jī)器，這種假設(shè)將徹底失效。這些情況下的頻譜圖會(huì)在振幅和頻率上出現(xiàn)明顯誤差?？焖僮兓瘮?shù)據(jù)的頻譜會(huì)呈現(xiàn)更寬的譜線。并且這些譜線的頻率會(huì)顯著偏移。

     實(shí)際上，快速傅里葉變換會(huì)根據(jù)包含特定數(shù)量的數(shù)字波形樣本的樣本記錄來計(jì)算頻譜。由于樣本的長度有限，因此算法的一部分涉及通過重復(fù)信號(hào)來拓展樣本記錄長度。除非信號(hào)的周期數(shù)與樣本記錄的長度**匹配（可能性不大），否則連接點(diǎn)處將存在不連續(xù)。這種不連續(xù)會(huì)將噪聲（泄漏）引入頻譜，從而加寬譜線、減少振幅的計(jì)算值并增加本底噪聲。

     通過加窗操作可以減少這種問題。應(yīng)用于樣本記錄的窗函數(shù)通常會(huì)以平緩且流暢的方式在終點(diǎn)處將信號(hào)強(qiáng)制為零。其效果是消除擴(kuò)展信號(hào)中的分段不連續(xù)。根據(jù)軟件的不同，可提供多種類型的窗函數(shù)，每種都具有自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。不同窗函數(shù)在應(yīng)用于相同數(shù)據(jù)時(shí)，將產(chǎn)生不同的振幅和頻率值。漢寧窗函數(shù)通常是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的*佳選擇，并且能提供良好的振幅和頻率分辨率。

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