ГОСТ Р И С 013373-2—2009
4.3 Анализ в частотной области
4.3.1 Общие положения
Широкое распространение анализа вибрации вчастотной области объясняется тем. что. какправило,
каждому источнику вибрации можно поставить всоответствие некоторые спектральные компоненты. Ин
формативным является даже одноканальный анализ вибрации, однако часто бывает важно использовать
второй канал для сравнения фаз или амплитуд частотных составляющих.
4.3.2 Преобразование Фурье
Основным методом преобразования широкополосного времонного сигнала в отдельные частотные
составляющие является преобразование Фурье — математическая операция, позволяющая разложить
сигнал вместе с присутствующим в нем механическим или электрическим шумом на синусоидальные
составляющие.Для реализации метода используют компьютерс соответствующей программой обработки
данных, специальное измерительное устройство (Фурье-анализатор) или микропроцессор. Всовременных
средствах анализа преобразование Фурье выполняется посредством эффективного математического алго
ритма быстрого преобразования Фурье (БПФ).
Посредством БПФ временной сигнал преобразуют вотдельные синусоидальные составляющие, за
висящие от частоты (см. рисунок 16). При выборе анализатора БПФ необходимо принимать во внимание
X — частота. Гц / - амплитуда
Рисунок 16 — Амплитудный спектр
несколько важных факторов. Существует соотношение между числом спектральных линий (разрешением
по частоте), диапазоном анализируемых частот и длиной исходной временной реализации. В примере на
рисунке 1б разрешение по частоте составляет 2 Гц. чтодает 100 спектральных линий в диапазоне от 0 до
200 Гц.
Указанные параметры должны быть выбраны так, чтобы обеспечить максимальное разрешение в ди
апазоне частотанализа.
Вследствие эффекта наложения спектров (см. 4.3.7) некоторые высокочастотные составляющие сиг
нала могут быть ложно истолкованы как низкочастотные составляющие. Чтобы избежатьэтого, используют
специальный фильтр нижнихчастот.
Результатом преобразования Фурье является комплексный спектр, который может быть представлен
в виде:
- амплитуд и фаз частотных составляющих;
-действительной и мнимой части каждой частотной составляющей.
Как правило, амплитудный спектр является более информативным для целей диагностики, поэтому
фазовым спектром в анализе зачастую пренебрегают.
14