ГОСТ Р ИСО 13373-2—2009
огибающие по вершинам пиков разной полярности. Амплитуда и частота низкочастотной составляющей
будут теми же. что и у построенных таким образом огибающих. Расстояние между огибающими в верти
кальном направлении равно размаху высокочастотной составляющей, а ее частоту получают подсчетом
пиков. В данном примере можно увидеть, что частота высокочастотной составляющей в три раза выше,
чем у низкочастотной. Если отношение между частотами велико, то его можно определить визуально по
графику сигнала. Во всех других случаях обычно используют Фурье-анализ.
4.2.2 Биения
Часто сигналы имеют вид. как показано на рисунке 8. где верхняя и нижняя огибающие не совпада
ют по фазе. При этом совокупность верхней и нижней огибающей образует ясно различимые места пучно
стей и сужений. Это частный случай суперпозиции двух сигналов, которые близки и по частоте, и по ампли-
X — время, с; У — значение сигнала; а — размах о сужении (0.2);
Ь — размах в пучности <0.7): с — сужение; d — пучность:
е — период вибрации (0.33 с. что соответствует 3 Гц); Г— период
биений (2 с, что соответствует 0.5 Гц)
Рисунок 8 — Биения
туде. Временные сигналы такого вида называют биениями. На практике примером биений может служить
суперпозиция двух лопастных частот сдвоенного корабельного винта. Максимальные значения двух со
ставляющих сигналов попеременно то складываются, то вычитаются. Это определяет местоположение
пучностей и сужений. Расстояние между огибающими в пучностях и сужениях равно, соответственно,
сумме и разности размахов составляющих сигнала. Другим примером оборудования, создающего вибра
цию такого же вида, являютсядве спаренные машины (например, компрессоры) с приводом от асинхрон
ного электродвигателя.
Пример
—
Если амплитуда большей составляющей
—
Хт, а меньшей сост авляющ ей
—
Х „, и изме
рения показали значение сигнала в пучност и Хт + Хп = 0,7, а
в
сужении
—
Хт - Хп
=
0,2, то амплитуды
составляющих, соответственно, равны Хт
=
0,45, Хп
=
0,25. Д ля получения амплитуд величин, характе
ризующ их вибрацию, эти значения нужно умножить на коэффициент преобразования измерительной
цепи. Частота большей составляющей может быть определена подсчетом числа пиков, как указано
выше (в примере на рисунке В эта частота равна 3 Гц). Данная частота может быть получена умноже
нием частоты биений на число пиков на периоде сигнала (в данном случае на 6). Частоту меньшей
сост авляющ ей получают умножением частоты биений на целое число, которое либо на единицу боль ше
(в данном случае равно 7), либо на единицу меньше
( в
данном случае равно 5) числа пиков на периоде. Какой
вариант следует выбрать, показывает расположение пиков в месте сужения. В примере на рисун ке 8
расстояние между пиками по мере приближения к области сужения уменьшается. Это означает,
что большая составляющ ая имеет более вы сокую частоту (и. наоборот, если бы большая составляю
щая имела более низкую частоту, то к области сужения расстояние между пиками сигнала должно
было бы возрастать). По рисунку 8 можно определить, что частота биений равна 0,5 Гц. Таким образом,
частоту меньшей составляющей получают умножением частоты биений на 5. и она равна 2,5 Гц.
7