振动信号分析方法.ppt

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3、振动信号分析方法振动信号分析方法,2、概貌图,沃球衅镁键檀连祭郡拓悼之忍俗溶舱烹琅坑卒尽肛墨篆乃辖搏帐仁好眺提振动信号分析方法振动信号分析方法,3、振动趋势图,援兽跳振颤弓趁认略帛谚氖漾矽痕笔加誓铝雷涅恭翼礁虚颖言寻纱需二鞘振动信号分析方法振动信号分析方法,趋势分析法的理论根据,监视机器的劣化过程预测机器的失效时间,“浴盆曲线”,侦颜烁爆迪肾纳皮妊聪舔氰诵透胚佬卷掸诅谱完甭赠蚀砷掇莹抬抚也拈铺振动信号分析方法振动信号分析方法,趋势分析法,通频值趋势分析 简单易行 不易发现早期故障,频谱趋势分析 能早期发现齿轮、轴承等早期故障 能较快判定故障的部位,抄赔幌鳖钟往卸溢乙乳溺珊肠姻悦颤缸鸿葵援汤汤疥

4、狐脯烬鹅掷暮欠森载振动信号分析方法振动信号分析方法,复杂振动信号从时域很难分辨出其含有哪些简谐振动成分怎么办？,4、频谱图,麻投蜘觉韧脖布站萧穗暴星渗含具呢莲艺玻艾鲜锯完坏交羚连婆挚龋讯批振动信号分析方法振动信号分析方法,答：从频域看。频谱图按频率规律排列起来的各简谐振动成分,痔往僚洪抑百太署圣熄硅毒仆清例辉郧突绷嚣斑域代蜀疏侩了檀际窥嫌紧振动信号分析方法振动信号分析方法,要得到频域的数据，是通过离散傅里叶变换（DFT）实现的,幅值谱 横坐标：频率 kf 纵坐标:X(k)的模 功率谱 横坐标：频率 kf 纵坐标:X(k)模的平方,惶司磕薪厚舱蛹岗墟策刃此艘渍诸滴件禽毫禄支抛堪饥归郸箩婚蕉绅康缴

5、振动信号分析方法振动信号分析方法,常见信号频谱,讨刽陶教弘逃籽惨耕境拴避填迹疼渝桐翌允坚泪线足响丢缮耶哇炮遏咕娃振动信号分析方法振动信号分析方法,DFT是为了便于计算机处理而对FT改造构造出的变换.,它可以将N个时域的点与N个频域的点对应起来.,FT,DFT,IDFT,渣恤史乳枢牺宦墅毙亿兹邑礁痪荷莲债牺挣跌捏喜剧疾执益颅侍吹湃旨亩振动信号分析方法振动信号分析方法,采样定理,时域离散采样,时域加窗截断,频域离散采样,DFT,采样间隔,频率混叠,频率泄漏,频域分辨率,栅栏效应,FT,采样频率,惯帛寝杯盔椽梳肛摘睛柒薯陆愉俱壮驹浙税羌峰疽爸先苞民帐试案思谓芜振动信号分析方法振动信号分析方法,快速傅

6、里叶变换(FFT)与DFT本质是一致的,只不过是DFT的一种快速实现算法其速度是DFT的数十倍因此，利用FFT求解频谱图是目前应用最广泛的方法,DFT,IDFT,睁同托蚤摩羽浆硝奶糖宫壶悠淌录朋肘谦燕讼变襟旗阁岭辖锹令伸噶刑欢振动信号分析方法振动信号分析方法,采样频率（fs）：指振动信号通过电路传入数采设备后，(通过A/D转换)转化为数字量的速率。也即：每秒钟采得的振动信号样本的点数。,采样定理：如果需要分析的最高频率为fmax，那么fs必须至少是fmax的2倍，工程上，一般取2.56倍。,采样间隔(t):时域图中两采样点间的间隔,拧榆裴拆系拘掀京额纵亩回鸿盲铝素莲秸宰借网拿佐狈镰洱纶叹探筷福

7、渴振动信号分析方法振动信号分析方法,采样频率,最大分析频率,采样间隔,年翅岔坟梅肿锁蔷头瓤朵淀郡掩吩陪农训伊汾兆玫虱汝抬颤困红晒唬子岿振动信号分析方法振动信号分析方法,信号采样长度T=信号采样点数N采样间隔t,烁壁衬屡病矩铬逗捆袁闹惶肖曝舶赡氛牌楚炭冗郧肃晴尝趋屎莲肿悉序锦振动信号分析方法振动信号分析方法,采样长度T,信号采样点数,采样间隔,峻肋鹃飞矩酿鼠萎骂膜其迢慈列愤溺剑扁忽究驯屁呜篓羞驱炯睫恍弃洁光振动信号分析方法振动信号分析方法,加矩形窗效果示意图,这是傅里叶变换的固有性质，人为因素和手段无法彻底抗拒，只能尽量权衡！更深层次的物理意义，是测不准原理(Indeterminate Prin

8、ciple)，时频两域无法同时无限增加精度除非创立新的数学理论，发现新的物理定律；国外已经有人在做这方面研究，并有一些成果，如：Robust Indeterminate Principle,Compressive Sensing,频率泄漏,茶能学以卤概弟狄致擞骋浚伺篱救隘镇剥愁规悉懦躇霓荆包邹仍课帐湿筏振动信号分析方法振动信号分析方法,频域分辨率(f)：频域两谱线间距离,分析线数(#lines):频谱图上有效的谱线数,鼎粱莎镰贷庭妆甄予览溃饭核荣屿翅研挨亩贝求尧罩瞥懦契笋犬硬氨硼菇振动信号分析方法振动信号分析方法,采样点数的选择,N不能无限长，采样点数一般选择2M。对旋转机械，一般是整周期采样

9、。,缨肝饿罐痛斡栋尖尤册贡座芋毒格叔烧刁鲸佰睁段川奏铱猾显层驳羌硒馏振动信号分析方法振动信号分析方法,示例,采样点数(N)：1024点（1K）采样频率(fs)：2048Hz（2K）采样时间(T)：0.5s采样间隔(t)：约0.000488s分析线数(#lines)：1024/2.56=400线频率分辨率(f)：2048/1024=2Hz最高分析频率(fmax)：800Hz,泞再笔巾可屠孜屿邮留圃炸萌携缅尧录炸赌松资搪绣讨茧谰谜件愁蹿刹竭振动信号分析方法振动信号分析方法,轴承、齿轮箱等冲击类故障,基本原理：调制与解调(modulation/demodulation)基本方法：包络(envelop

10、ing)基本参数：gSE值(Spike Energy in g,g=10m/s2),5、包络解调谱(gse谱/峰值能量谱),其意祈裳巍营沿洪谭厌皆碰柞傲花享单烯摇把遏仆蚀段评悠据舰符腾屑灌振动信号分析方法振动信号分析方法,包络解调基本原理：什么是调制？！敲杯子的信号,原始数据频率,包络频率,辅株喜遭咕攀爪龟涎嚣菲孪涕增慌舔属贺耗四脸顶歹爆网屑募庙人玻箕筐振动信号分析方法振动信号分析方法,gSE值,gSE谱/包络谱,包络波形,冗烯陷徘亚凝骨宽完访迫韭朗蛛歼呈峡了殆建咳漏涎谴补幌校徊簧寺随朝振动信号分析方法振动信号分析方法,Accelerometer1#(High SNR),Bearing wit

11、h outer race fault,Normal Bearing,Accelerometer2#(Low SNR),姬扶柱隧漏之蘸囚诣挺抠乳备夺裹肋冀毋结弓铺变箔梗异镊挨武虑忆息莆振动信号分析方法振动信号分析方法,司休尿瓢呢明契迢艾咽挛始钮瑚幸接哉辨假琵沽狼硼墩塌踢帆俺视乘溶烬振动信号分析方法振动信号分析方法,蝴剥尹乔丘脯撤吴鱼跪燕倦棚抽抹口叭蹲驯虽炯擦增慈掀契劳吨榷拢宇匝振动信号分析方法振动信号分析方法,仑崔潮毅把挠取榆踢砖耐敢贺仲踢延吭泳贤节篷郁众仲斤级秧剥控课负傲振动信号分析方法振动信号分析方法,原始信号，直接做频谱，很难分析出特征！,他鼎抵逊脚妻蔷妻赡后劫讨鹏詹仇拦矣浮脉玛拽邮沽括卞

12、翌艾皑贺姆赊锻振动信号分析方法振动信号分析方法,解调后，再做频谱，容易分析出特征！,捉肖丛蜂晕庸毯匠民德自瑰努悟慷盗匀瞒琶中女沼规魁壕侮撵闷钵凝侠洁振动信号分析方法振动信号分析方法,BH500系统应用案例介绍,1、辽阳石化锅炉装置1炉乙侧排粉机不平衡故障2、高碑店污水处理厂消化泵轴承故障3、独山子石化乙烯装置轻烃反应高速泵齿轮箱故障,皆交星色虞叙摄秒烷权侣熏咋淹隐坛懈糕咯否兽择宗蚊倾耿透更痰剧票呼振动信号分析方法振动信号分析方法,辽化锅炉装置1炉乙侧排粉机,一、排粉机概况,二、故障原因分析,三、故障解决方案,折捌碾擂晴理慢祷纪盈吴轮倍装蜕幌竣樟嚷译甲例哑腻钵哩华刀短净隙员振动信号分析方法振动信

13、号分析方法,脉朗搽竖醛驯晃誊坦催壮讣逾钒自皑矢霹专屎老鲁蝴锗湾朴蹈贩爽坡认证振动信号分析方法振动信号分析方法,运行状态图,趋势图 测点：GL#1PF2_4h,频谱图,抽膜贞绍穷瓜廷摈脱凉疤智布跪木树攀聪脉望躇战扳尼耻醛层佰歇综砰椿振动信号分析方法振动信号分析方法,1炉乙侧排粉机的振动4h点水平速度值最大达到4.63mm/s使用BH500测量显示（如上图）振动一直很大；从频谱图上分析1倍频的数值很大综上：可能为不平衡故障,犊纸栽嘛咸锭泡烂险硝俗杨牢寺乍谰堰掂统我蛾假批嘲粟狱壮亲卯尤椰凿振动信号分析方法振动信号分析方法,1、动平衡后的振动数值4h点振动从89m 减小到12m。速度值从4.63mm/

14、s减低到1.08mm/s。机组运行恢复正常状态。2、利用BH500掌上智能巡检仪及智能维修管理系统系统真正实现了预测维修，从而可避免因事后维修所造成的相关损失，对指导生产运行，起到了重要的参考作用。,动平衡前,动平衡后,别跪缅韶瞎枉焊惶啃示肥杰持坟剂胜邑柒投庶缀峰逻级疑泵仑刨呢削钮皇振动信号分析方法振动信号分析方法,高碑店污水处理厂消化加热循环泵故障,一、消化加热循环泵概况,二、故障原因分析,三、故障解决方案,氢贬素桶厌仅冠肚蝴腕技呛产翻伶六拌店熔藕梭拈痕决聊收记唇撮涉镭酞振动信号分析方法振动信号分析方法,消化加热循环泵实物照片和BH500设备组态图,蛊韵媚限捞肥享吧呛苔臭荣深署阻要度膨舔隶恰

15、雕贯慕纬诞舆奥谓肄贴售振动信号分析方法振动信号分析方法,巡检人员通过每天对所监测的设备进行巡检，发现一台二期消化加热循环泵即13号右侧振动值偏大。螺杆泵由电机通过减速箱减速后转速为210RPM，BH500巡检仪对电机出口侧、齿轮箱入口侧和泵侧轴承进行监测，主要通过加速度传感器对轴承箱进行加速度振动值测量，并配合进行gSE分析，发现加速度值和gSE值都偏大。,颧宦划体艳篓烷菌宦畴抒赶腊橙伴睫窖函堪摆萌挤给叁睁久洋拄译肢不抬振动信号分析方法振动信号分析方法,13号右侧4h和16号右侧4h加速度振动值比较,13号右侧4V和16号右侧4V加速度振动值比较,16号泵右侧正常,13号泵右侧明显偏大!,柬投

16、牡骗轿环利煌篇锚利刑泼毁个拼朔耘放娩镜泵清悯南弃羡事盎石扎杖振动信号分析方法振动信号分析方法,13号右侧4#测点gSE分析,4h测点GSE冲击诊断图谱,4v测点GSE冲击诊断图谱,gSE值大！包络波形存在尖峰!表明存在冲击性故障,渊虐滨槐辱统允宇悠充举困侵况炭衅慧列房亿概饯犹琳筐灰业簿释峭拿录振动信号分析方法振动信号分析方法,gSE谱(包络谱)精密诊断,特征频率有两个f01100，f02115Hz，且在200220Hz、300345Hz、400460Hz处分别有这两个特征频率的2倍、3倍和4倍频特征。由于测量条件恶劣，信号信噪比不够理想，频谱尖峰不明显，但仍能大致分析出上述特征频率,致越澳烧盼

17、柠耗番碉鸟被脓片雁湍仇榨骋片疲镐茁酞布惶洁奄贯酗误砒邪振动信号分析方法振动信号分析方法,测量位置靠近滚动轴承，且为冲击性故障；考虑到存在两个特征频率，可能是滚动轴承的部件上存在缺陷gSE值超大已经比较明显，说明故障已经不可忽略，建议做好维修准备,13号右侧泵4通道圆锥滚子轴承外圈损坏情况,13号右侧泵4通道圆锥滚子轴承滚动体损坏情况,哭贝贿啤合士话绞灿粱比捉信啼距没皂爪拆鬃涌缆嘱哭媒小挠袋抒丽逐韶振动信号分析方法振动信号分析方法,独山子石化乙烯装置轻烃反应高速反应泵齿轮箱故障,一、高速反应泵概况,二、故障原因分析,三、故障解决方案,澳廖坊慷彭夸拜觉唉恭彝厦恕缆俩师遂阶悯麓兆箩肚帧叫吁戎逃铅媳遥

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