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时域分析方法:理解信号特征的关键

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:时域分析是对振动信号变化最为直接和简单地描述,尤其对信号现场分析较为重要,它能够提供一些直观的分析数据。在对振动信号时域分析有如下几个常用参数指标用来描述信号特征:平均值:表示x在T时间内的常值分量。标准差在振动时域分析作用于均值类似。旋转机械运行产生的振动信号十分复杂,而时域分析方法只能针对故障信号做一些简单的分析处理,即时域参数指标在振动故障诊断中只能作为参考指标。

时域分析方法:理解信号特征的关键

在振动信号分析中,首先进入系统的原始信号都是时域信号。时域波形显示的是振动过程中振幅值随时间变化而不断变化历程的波形描述。时间数据十分直观并且容易理解。通过对波形振幅、形状以及变化频度等特征进行分析可以直观地反映出机械设备当前运行状态。时域分析是对振动信号变化最为直接和简单地描述,尤其对信号现场分析较为重要,它能够提供一些直观的分析数据。

假设x(t)为连续的时间信号数据,T为采样时间,N为采样信号长度。在对振动信号时域分析有如下几个常用参数指标用来描述信号特征:

(1)平均值:表示x(t)在T时间内的常值分量。

(2)均方根值:表示x(t)在T时间内有效值,它可以表示信号的强弱程度。

(3)峰峰值:表示x(t)在T时间内最大峰值与最小峰值间的振动幅度值,也称为振动信号的通频幅度值。

(4)标准偏差:表示x(t)在T时间内振动信号值偏离均值的程度。

(5)偏斜度:表示x(t)在T时间内相对于平均值为中心不对称程度。(www.xing528.com)

(6)峭度:表示振动信号x(t)在T时间内分布特性,它是信号的统计量。

(7)振动烈度:表示能量振动程度。

式中 v(t)——表示速度值。

均值可以反映振动信号中静态数值,它本身不能独立作为参数反映振动故障,一般是作为其他方法的计算参数。标准差在振动时域分析作用于均值类似。峰峰值适用于分析周期性平稳信号,对非平稳信号不太适用,只能作为参考数据,一般用于振动位移。偏斜度和峭度能够反映出信号冲击特征,一般可用于振动故障的早期发现,其稳定性较差。均方根反映出信号能量的大小,它与峭度相反,它一般用来描述故障的严重程度,它对早期故障征兆不是很敏感,但其稳定性较好。振动烈度是与均方根类似,关于它将在第5章进行详细介绍。

旋转机械运行产生的振动信号十分复杂,而时域分析方法只能针对故障信号做一些简单的分析处理,即时域参数指标在振动故障诊断中只能作为参考指标。

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