專利名稱：一種信號(hào)中周期瞬態(tài)成分檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號(hào)的分析檢測(cè)方法，具體涉及一種對(duì)信號(hào)中的周期瞬態(tài)特征進(jìn) 行檢測(cè)的方法，可用于機(jī)械設(shè)備的故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)及生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的檢測(cè)。
背景技術(shù)：
對(duì)于信號(hào)中的瞬態(tài)成分的檢測(cè)，尤其是具有周期性的瞬態(tài)特征的檢測(cè)，在機(jī)械設(shè) 備的故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的檢測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。由于檢測(cè)過程中 獲得的信號(hào)中存在著各種原因引起的噪聲，因而其中的瞬態(tài)成分亦會(huì)被噪聲污染。最直接的瞬態(tài)成分檢測(cè)方法就是直接判斷時(shí)域信號(hào)中是否存在瞬態(tài)成分，但是由 于信號(hào)中的瞬態(tài)成分往往被夾雜在噪聲中，直接判斷信號(hào)中瞬態(tài)成分的準(zhǔn)確性較低，效率 也較低。通過信號(hào)的功率譜估計(jì)也是分析信號(hào)中周期特征的一種的常用的方法。但是對(duì) 于信號(hào)中持續(xù)時(shí)間短的周期瞬態(tài)特征，在功率譜中表現(xiàn)為較小的幅值，往往被噪聲淹沒，同 時(shí)，瞬態(tài)特征本身是高頻成分，所以功率譜在高頻段且對(duì)頻率的跨度很大，通過功率譜檢測(cè) 往往不能得到顯著的特征。進(jìn)行自相關(guān)表示是檢測(cè)信號(hào)中的周期成分的一種有效方法，但是對(duì)于信號(hào)中的瞬 態(tài)成分，由于持續(xù)時(shí)間短，瞬態(tài)成分的分布往往是高斯的，因此通過自相關(guān)往往不能得到清 晰的特征。實(shí)踐中，常用的周期瞬態(tài)特征的檢測(cè)方法是對(duì)信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)，然后對(duì)包絡(luò)信號(hào)進(jìn) 行自相關(guān)或者計(jì)算功率譜，自相關(guān)所反映的周期或者功率譜所反映的周期就是信號(hào)中瞬態(tài) 成分的周期。但進(jìn)行包絡(luò)計(jì)算導(dǎo)致檢測(cè)速度較慢，效率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種信號(hào)中周期瞬態(tài)特征的檢測(cè)方法，以檢測(cè)信號(hào)中的瞬態(tài)特 征的周期，提高周期判斷的效率和準(zhǔn)確性。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種信號(hào)中周期瞬態(tài) 成分的檢測(cè)方法，利用傳感裝置輸入并進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得長度為L的信號(hào) 雄,所述L至少包括IOK采樣點(diǎn)；檢測(cè)信號(hào)中是否存在周期瞬態(tài)成分，可能出現(xiàn)的周
期瞬態(tài)成分的周期為,其中m是非零的自然數(shù)，包括如下步驟
(1)計(jì)算信號(hào)ζ 的時(shí)間平均函數(shù),公式為
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)中周期瞬態(tài)成分的檢測(cè)方法，利用傳感裝置輸入并進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得 長度為L的信號(hào)X ,所述L至少 包括IOK采樣點(diǎn)；檢測(cè)信號(hào)χω中是否存在周期瞬態(tài)成分，可能出現(xiàn)的周期瞬態(tài)成分的周 期為TiJ2,…,Tvi ,其中m是非零的自然數(shù)，其特征在于，包括如下步驟(1)計(jì)算信號(hào)X 的時(shí)間平均函數(shù) ω,公式為
2.權(quán)利要求1所述信號(hào)中的周期瞬態(tài)成分的檢測(cè)方法在設(shè)備故障檢測(cè)中的應(yīng)用，其特 征在于在待檢測(cè)設(shè)備的適當(dāng)位置上安裝傳感器，檢測(cè)設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)，作為檢測(cè)信號(hào)對(duì)O ，采用權(quán)利要求ι所述的檢測(cè)方法對(duì)信號(hào)χω進(jìn)行檢測(cè)，若檢測(cè)得到的頻率或周期與該設(shè)備 某零件的故障特征頻率或周期吻合，則判定設(shè)備中與該頻率或周期對(duì)應(yīng)的零件位置存在有 故障。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種信號(hào)中的周期瞬態(tài)成分的檢測(cè)方法，利用傳感裝置輸入并進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得信號(hào)，檢測(cè)信號(hào)中是否存在周期瞬態(tài)成分，其特征包括如下步驟計(jì)算信號(hào)的時(shí)間平均函數(shù)；計(jì)算其相關(guān)系數(shù)；利用快速傅里葉變換計(jì)算的頻譜，根據(jù)頻譜確定信號(hào)的主要頻率成分，分別按照周期建立極坐標(biāo)映射，并將各映射表示在極坐標(biāo)圖上，當(dāng)對(duì)應(yīng)于周期極坐標(biāo)圖上出現(xiàn)增強(qiáng)的特征表示，判定待檢測(cè)信號(hào)中存在有周期的瞬態(tài)成分。本發(fā)明方便地實(shí)現(xiàn)了瞬態(tài)成分特征參數(shù)及周期的自適應(yīng)檢測(cè)，提高周期判斷的效率和準(zhǔn)確性；特別適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備故障自動(dòng)識(shí)別，并能成功進(jìn)行多故障并存時(shí)的診斷。
文檔編號(hào)G01H11/06GK102103014SQ20101058523
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者何志勇, 朱忠奎, 王安柱, 王詩彬, 黃偉國 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)