[发明专利]用于在机器振动数据中分离周期振幅波峰和非周期振幅波峰的系统

权利要求书

1.一种用于获取和分析与机器相关的振动的周期信息的装置，所述装置包括：

振动传感器，连接到所述机器并生成振动信号；

数据采集器，与振动传感器通信并接收和确定振动信号，

所述数据采集器包括模数转换器，用于将振动信号转换为数字振动数据；以及

处理器，接收所述数字振动数据并执行用于处理所述数字振动数据的操作指令，以：

-基于数字振动数据生成振动波形；

-对振动波形执行自相关函数以生成自相关波形；

-对所述振动波形进行快速傅里叶变换，以生成包含振动振幅波峰的振动频谱；

-对所述自相关波形进行快速傅里叶变换，以生成包含自相关振幅波峰的自相关频谱；

-编制来自振动频谱的振动振幅波峰的第一列表；

-编制自相关振幅波峰的周期波峰列表，所述周期波峰列表仅包括与振动波形中的噪声无关的自相关振幅波峰，其中通过以下方式编制所述周期波峰列表：

(a)编制自相关振幅波峰的第二列表，所述第二列表包含自相关频谱中的多个最大自相关振幅波峰；

(b)根据第二列表中所有波峰的振幅计算波峰度值；

(c)如果所述波峰度值大于波峰度阈值，则将第二列表中其振幅大于任何其他波峰的振幅的波峰从第二列表移动到所述周期波峰列表；以及

(d)重复步骤(b)和(c)，直到波峰度值小于或等于波峰度阈值；

-生成一波峰列表，将与周期波峰列表中的自相关振幅波峰相匹配的第一列表中的每个振动振幅波峰依次添加到所述波峰列表中；

-当振动振幅波峰被添加到所述波峰列表时，确定与所述波峰列表中的振动振幅波峰相关联的总波峰能量；以及

-在总波峰能量超过预定阈值之后，生成包含所述波峰列表中的振动振幅波峰的周期信息图。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述波峰度阈值是3。

3.根据权利要求1所述的装置，其中预定阈值包括百分比能量值，其中所述处理器被配置为执行操作指令，用于根据以下方法计算所述百分比能量值

％原始能量＝振动频谱总能量×％周期能量

其中

以及其中最大波峰(自相关波形的3％之后)包括在自相关波形的前3％以外出现的自相关波形中的最大绝对波峰。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述振动波形是PeakVue波形。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器被配置为执行操作指令，以便按照下降的振幅的顺序排列第一列表和所述周期波峰列表中的振幅波峰，使得最大振幅的波峰在列表中排在第一，最小振幅的波峰排在最后。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器被配置为执行操作指令，以将所述振幅波峰分类为同步波峰和非同步波峰，将一个或多个第一显示颜色分配给周期信息图中的同步波峰，并将一个或多个第二显示颜色分配给周期信息图中的非同步峰值，其中所述第一显示颜色不同于所述第二显示颜色。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器被配置为执行操作指令，将为同步波峰的振幅波峰分离成多个族，并为周期信息图中的每个同步波峰族分配不同的显示颜色。

8.根据权利要求1所述的装置，还包括：

连接到所述处理器的数据通信网络，并通过所述数据通信网络传送所述周期信息图；以及

与数据通信网络连接的分析计算机，所述分析计算机用于接收和显示供分析人员查看的周期信息图。

9.根据权利要求1所述的装置，其中当

|原始波峰频率-自相关波峰频率|≤N×Δ频率，处理器确定周期峰值列表中的自相关振幅波峰与第一列表中的振动振幅波峰之间的匹配，

其中振动峰值频率是第一列表中的振动振幅波峰的频率值，自相关峰值频率是周期峰值列表中自相关振幅波峰的频率值，n是整数值，并根据以下等式确定：

其中Fmax为振动频谱的最大频率，LOR为振动频谱的分辨率线数目。