[发明专利]一种振动信号处理方法

说明书

本发明公开了一种振动信号处理方法，该方法通过获取发动机上两个振动传感器的振动信号并分别进行放大处理后转换为电压信号，连续周期性采样两路电压信号并分开存储后进行并行处理，两路振动信号的处理过程互不干预，防止两路信号之间出现信号干扰问题，保证了计算准确度，降低了计算时间。然后获取发动机转速，并根据发动机转速和两路振动信号频域数据计算得到每路振动信号的振动分量速度幅值和振动总量速度幅值，最后基于两路振动信号对应的振动分量速度幅值和振动总量速度幅值进行发动机振动超限判断，若某一路振动信号的振动分量速度幅值或振动总量速度幅值超过预设阈值时，则记录下振动超限状态，从而实现对发动机振动情况的智能化监测。

技术领域

本发明涉及航空发动机振动监测技术领域，特别地，涉及一种振动信号处理方法。

背景技术

航空发动机的结构复杂，工作条件严苛，为了保证其能够稳定、可靠地工作，其性能参数监测为重中之重，其中，振动作为航空发动机的动态参数之一，对于发动机工作的可靠性起到关键性的决定作用。而目前关于发动机的振动监测，通常都是采取在地面模拟发动机的各种工作状态实现振动模拟测试，但是，发动机的振动情况受实际工作环境的影响较大，而实际工作环境变化多端，因此，地面的振动模拟测试结果无法准确表征发动机实际工作的振动情况，无法准确地对发动机的振动超限状态进行监测。

发明内容

本发明提供了一种振动信号处理方法，以解决现有技术无法准确地对发动机的振动超限状态进行监测的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种振动信号处理方法，包括以下内容：

获取发动机上两个振动传感器的振动信号；

对两个振动传感器的振动信号分别进行放大处理，并将振动传感器输出的电荷信号转换为电压信号；

连续周期性采样两路电压信号；

将两路电压信号分开存储后进行并行处理，并将两路振动信号时域数据转换为两路振动信号频域数据；

获取发动机转速，根据发动机转速和两路振动信号频域数据计算得到每路振动信号的振动分量速度幅值和振动总量速度幅值，并基于振动分量速度幅值和振动总量速度幅值进行发动机振动超限判断。

进一步地，所述将两路电压信号分开存储后进行并行处理，并将两路振动信号时域数据转换为两路振动信号频域数据的过程具体包括以下内容：

对采样的两路振动信号电平数据序列进行分区缓存；

对其中一路振动信号电平数据序列进行滤波处理；

对经过滤波处理后的振动信号电平数据序列进行重采样；

将重采样后的振动信号电平数据序列中的电压值转换为振动加速度值，形成振动加速度时域数据序列；

对振动加速度时域数据序列进行加窗处理；

将加窗处理后的振动加速度时域数据序列转换为振动加速度频域数据序列；

计算出振动加速度频域数据序列中每个频率点的加速度幅值，得到加速度幅值序列；

对加速度幅值序列进行加窗修正，得到加窗修正后的振动加速度在频域的幅值序列。

进一步地，所述获取发动机转速，根据发动机转速和两路振动信号频域数据计算得到每路振动信号的振动分量速度幅值和振动总量速度幅值，并基于振动分量速度幅值和振动总量速度幅值进行发动机振动超限判断的过程具体包括以下内容：

采用检波算法识别出加窗修正后的加速度幅值序列中的所有峰值点；

获得发动机的转速，并根据发动机转速计算得到本次采样周期内的基频和二倍频，并结合加窗修正后的加速度幅值序列获得基频、二倍频对应的振动分量速度幅值；