模拟式频谱分析仪.doc

模拟式频谱分析仪
冶金设备
①带通滤波频谱分析仪
将测试信号通过带通滤波器就可选出滤波器带通范围内的频率成分。所用带通滤波器一般是恒带宽比的，即中心频率和-3dB带宽的比值是一个常值，亦即各段滤波器的)值是一定的。可用一组中心频率不同而增益相同的固定带通滤波器并联起来组成一个覆盖所要分析的频率范围的实时分析仪。该仪器的分析频率高，但结构复杂。若欲提高该仪器的频率分辨率，就应该提高各带通滤波器的）值;在同样的覆盖频率范围内，就必须增加滤波器通道数。如果将一组中心频率可调且增益恒定的带通滤波器串联成一
转轴不平衡、不对中、轴承滚动体损坏、齿轮啮合不良、叶片共振、轴承元件径向共振、油膜涡动和油膜振荡等故障有关的特征频率，其频率范围往往远超过1kHz。同时，冶金设备测试结果表明，在设备内部损坏还没有影响到设备的实际工作能力之前，高频分量就已包含了缺损的信息。因此，为了预测设备是否损坏，高频信息是非常重要的。测量速度和加速度值的变化及其频谱分析常常是设备振动故障诊断的重要手段。
从所关心的振动后果和影响来看，应该根据不同的应用场合来选择相应的振动监测参数，如表4-1所示。当关心振动位移是否异常或超标时，就测振动位移，比如针对加工机床振动现象、旋转轴的摆动等；当关心设备的振动强度、振动能量是否异常时，则测量振动速度，如测量旋转机械振动强度的等级及是否超标等；当关心的故障以冲击力异常等形式表征出来时，则测量加速度，如滚动轴承和齿轮的工作面出现缺陷和损伤时。
表4-1根据振动后果选择振动监测参数
测量参数
所关心的振动后果
举例
位移
位移量或活动量异常
加工机床的振动现象，旋转轴的摆动
速度
振动强度及能量异常
评价旋转机械的振动强度是否超标
加速度
冲击力异常
滚动轴承或齿轮工作面出现缺陷和损伤
选择测量参数的另一个含义是振动信号的统计特征量的选用。有效值反映了振动能量的大小及振动在时间历程上的平均，峰值只反映瞬时值的大小，二者都不能全面地反映振动的真实特性。在大多数情况下，评定设备的振动量级和诊断故障，主要采用速度和加速度的有效值，只在测量变形破坏时才采用位移峰值。
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