全矢谱技术原理.doc

《全矢谱技术原理.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、全矢谱技术原理全矢谱技术是在旋转机械故障机理与同源信息融合技术的基础上提出来的。它针对单通道信息容易产生误判的情况，通过采用多传感器多通道同源信息融合的技术手段來实现对旋转机械设备的故障诊断研究。同源信息融合是将來自相同时间内、相同测量对象、不同方位采集到的特征信息协调成统一的整体，从而实现对特定对線特征的描述。与传统分析方法相比较采用同源多振动传感器信息融合方法能够获得质虽更高的信息，信息中包含的设备信息也更加的完善，完全可以满足故障诊断的要求，对提奇设备振动监测与故障诊断的准确性、稳定性、可靠性起到了重要作用。目前，全信息分析方法在旋转机械故

2、障诊断领域中得到了广泛的应用研究，出现了许多具有代表性的研究方法。槪括起来主耍有三种：全频谱技术、全息谱技术、全矢谱技术。其中，全频谱技术判断进动方向方便，图谱分辨率高，全息谱技术以图形化的方式直观、明确、真实的再现了转子在各谐波频率激振下的振动表象，而全矢谱技术则是在保证商分辨率的询提下，采用不同的表达方式即可表达转子在各自回转频率下的振动强度和方位测。本章简要介绍了基于同源信息融合的全信息技术理论，详细阐述了全矢谱技术的理论基础和数值算法，并对全矢谱技术的应用进行了简单的举例说明。3.2同源信息融合分析技术信息融合(InformationFu

3、sion)是指利用计算机技术对将按时序获得的多源观测信息在一定准则下加以自动分析、综合，用以完成所需决策与估计任务而进行的信息处理过程間。信息融合技术充分利用多渠道数据的互补性阿，通过对多种來源信息综合提取来解决复杂的问题。信息融合包括三层融合结构：数据层融合、特征层融合和决策层融合悶。目前，在旋转机械伏态监测与故障诊断领域，在数据层面上的同源信息融合技术主要代表有：美国Bently公司的全频谱技术、西安交通大学机械诊断与控制学研究所的全息谱技术、郑州大学振动工程研究所的全矢谱技术阴，三者均在工程实践领域发挥着重要作用。321全频谱技术全频谱技术

4、(FullSpectrum)反映的是转子涡动时各阶频率的正、反进动分量跑，由于其能够全面的反映转子的涡动信息，利于故障的准确识别，因此，借助全频谱技术能够有效的完成对旋转机械的故障诊断。全频谱技术是把转子的各频率谐波的轴心轨迹分解成iF•进动圆和反进动圆的轨迹组合剛。其中，正圆的旋转方向与转子角速度方向相同，称为正进动，反之则为反进动。在进行信息处理时，将各谐波频率下的椭分解成两个正岡,取其半径分別按正、负在频率轴上展示岀來，在同一坐标系内，分别描绘出各频率谐波下正.反进动的幅值(圆的半径)和初始相位，便得到了全频幅值谱和全频相位谱，总称为全频谱

5、图的。在全频谱图中能够准确判断转子的涡动信息，快捷方便的的识别出转子的进动方向，对提高旋转机械故障的准确识别有着重要的工程意义。但是，其缺点也是显而易见的，由于全频谱技术是将各谐波下转子的椭岡涡动轨迹分解为径之和來表示，而用正、反进动圆的半径之茎來确定出转子涡动轨迹椭陨I的短半轴冋的，从而进一步确定出转子在各谐波下的涡动状态以及振动强度的大小。两个方向相反iF•圆轨迹，即转子的涡动轨迹椭的长半轴由正、反进动圆的半全频谱图中难以准确直观的表达各谐波下的振动强度，同时也不便于进行能鼠分析。因此对实际操作人员的业务能力、工程经验等都提出了很葫的要求，否

6、则很难做出准确.合理的诊断呦。322全息谱技术全息谱技术(Holospectrum)呦険是在传统傅里叶变换的基础上，将转子某截而水平方向与竖白方向的振动信号的主要频率及其幅值和相位等信息融合在一起，从而得到各频率分虽所对应的回转轨迹阀。直接将各谐波下的椭圆展示出來，转子在各谐波下的涡动状况一目了然，最后将这些轨迹椭圆按照频率的大小顺序排列在坐标轴内表示出來称为为二维全息谱画。全息谱技术不断发展扩充应用范围。目前衍生出了三维全息谱、全息瀑布图、合成轴心轨迹以及捉纯轴心轨迹等技术如，与传统故障分析方法相比较，全息谱技术在工程实践中发挥了巨大的优势。但

7、是全息谱技术的缺点也是很明显的，山于采用的是按照频率大小直接用椭圆來表示的的方法嗣，因此对想耍表达的特征频率的数量在很人程度上受到了制约，即图谱的分辨率降低网，当遇到分析频率数量大、间隔小的时候，在图谱上的椭圆轨迹就会出现大屋的重叠现彖，基本难以实现准确判断，同时全息谱技术也很难进行能量分析。3.3全矢谱技术3.3.1概述全矢谱技术(FullVectorSpectrum)是宙郑州大学振动工程研究所提出来的。它的基本指导思想是：转子的涡动现線是各谐波频率下的组合作用，其转子的涡动轨迹是-•系列的椭圆，定义这些轨迹桅圆的长轴为长度为评价振动强度的主振

8、矢，短轴长度为振动强度的副振矢，而把转子在各谐波频率下的涡动强度作为故障判断和识别的基本依据呦俩冋。全矢谱的关键是针对转子上多个通道的数