[发明专利]频谱频率族的图形区分

说明书

使用颜色编码、不同的线型和/或筛选，在频谱图中以图形方式表示频谱的机器状态能量峰。这允许将与各种故障频率族相关联的频谱峰彼此进行视觉区分，由此使用基于计算机的分析软件的机器状态分析人员可以容易地单独地查看每个频谱峰族，而不需要查看所有其他频谱峰，或者查看与所研究的机器故障相关的族的组合。除当前的频谱数据外，分析人员还可以查看与当前频谱数据一起绘制的相关标量参数的历史趋势，其中频谱数据图与趋势图上的基于时间的光标同步。

技术领域

本发明涉及机器振动分析领域。更具体地，本发明涉及用于在频谱振动能量的图形显示中区分频谱频率族的技术。

背景技术

精确分析机器状态频谱数据的能力的发展通常需要多年的经验，因为在这样的数据的图形显示中要确定众多频谱峰。这些频谱峰通常在谐波族中找到。这些谐波族的基频与机器轴的转动、轴承的转动、定子的转动、转子的转动、齿轮的转动、泵叶片的转动和风扇叶片的转动相关，这里仅出举数个例子。这些与机械相关的谐波族通常称为故障频率(FF)，因为在这些频率上出现高能量或能量的增加通常表示机器内部出现问题。这些故障频率不仅包含多个谐波，还可能包含边带频率(称为边带族)。频谱状态数据中经常出现许多其他频谱峰和谐波族，这些频谱峰和谐波族与机器故障频率无关。这些额外的峰使故障频率的确定更加困难。尽管现有用于单独确定FF峰族的算法，但是在一般的频谱图形图上，各个族之间通常很难区分。

除了区分频谱的多个故障频率，还希望突出显示与频谱带参数相关联的频谱区域。频谱带参数通常包括较大的能量区域，并且是趋势化重要信息以进行分析的一种替代方法。

因此，需要一种系统，其使得机器状态分析人员能够在频谱图形图中清楚地区分故障频率峰的每个族，和/或清楚地区分与频谱带参数关联的峰。

发明内容

为了满足以上需求和其他需求，本文描述的实施例实现了以图形表示频谱数据图中的能量峰的执行方法，例如使用颜色编码、不同的线型，和/或筛选来使与多个故障频率相关的频谱峰族和谐波族互相区分。使用这些方法，机器状态分析人员可以轻松地单独查看每个峰族，而无需查看所有其他频谱峰，也可以轻松查看与所研究的机器故障相关的族的组合。

当分析员使用基于计算机的状态分析软件应用时，本文描述的实施例特别适用，所述基于计算机的状态分析软件应用不仅给予分析人员对当前谱数据的访问，而且给予分析人员对可以结合当前频谱数据绘制的相关标量参数的历史的访问。这样可以使频谱振动图与趋势图同步。

本文描述的实施例针对一种用于处理机器状态数据的计算机执行方法，以帮助可视化振动频谱能量峰。该方法的一个实施例包括以下步骤：

(a)从存储器或存储装置访问时间波形机器状态数据，其中该时间波形机器状态数据是在第一测量时间处测量的，该第一测量时间发生在扩展的时间段内；

(b)对时间波形机器状态数据执行快速傅立叶变换以产生频谱；

(c)在频谱中定位频谱峰；

(d)在频谱峰中确定一个或多个谐波峰族；

(e)在一个或多个谐波峰族内确定故障频率峰；

(f)从用户操作的界面装置接收输入，以选择要显示的一组或多组故障频率峰或一个或多个谐波峰；和

(g)在图形显示装置上显示频谱图中的一组或多组故障频率峰或一个或多个谐波峰族，其中，一组或多组故障频率峰，或一个或多个谐波峰族中的每一个均以颜色或线型显示，这些颜色或线型与显示其他频谱峰的颜色或线型不同。

在一些实施例中，机器状态数据包括振动数据、电流数据，和通量数据中的一个或多个。

在一些实施例中，该方法包括：

(h)在频谱峰中确定运行速度峰；