[發明專利]一種真假倍頻壓力脈動信號的區分方法

有效

• 申請號: 201510598889.2
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN105222950B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 徐洪泉;桂中華;樊玉林;王勇;陸力;李鐵友;王萬鵬;廖翠林;王武昌;趙立策;范小付
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院;國網新源控股有限公司技術中心;北京中水科水電科技開發有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 徐寧,孫楠

1.一種真假倍頻壓力脈動信號的區分方法，其特征在于，所述區分方法步驟如下：

1)查清水力機械設備的基本參數、測試壓力脈動時的工況參數以及壓力脈動的測量部位和測量分析方法；

2)查找虛假倍頻分量：對照壓力脈動信號的波形和頻譜曲線，排除各種鋸齒波可能“捏造”出的虛假分量，根據倍頻情況檢查壓力脈動波形是否會“捏造”出這些頻率，列出疑似虛假倍頻的頻率清單；

所述查找虛假倍頻分量方法步驟如下：

(1)查找存在倍數關系的頻率成分，確定基頻的頻率值f及幅值，并進一步查清該基頻的N倍頻分量的頻率及幅值；N為整數，N＝2、3……；

(2)對存在兩個以上倍頻分量的壓力脈動時域曲線進行比較分析，一是判斷該曲線是否為鋸齒波，如果是則還需要查清該曲線是標準型、急升緩降型還是急降緩升型；

(3)如果FFT分析的頻譜存在基頻f和其奇數倍頻成分，且各倍頻分量的幅值依次降低，而偶數倍頻成分基本不存在，分析的壓力脈動時域曲線如呈比較標準的對稱鋸齒波，則判斷奇數倍倍頻分量為虛假倍頻；

(4)如果FFT分析的頻譜存在基頻f和多個N倍頻成分，且各倍頻分量的幅值依次降低，分析的壓力脈動時域曲線如呈急升緩降、急降緩升或急升急降鋸齒波，則判定各倍頻分量為虛假倍頻；

(5)如果FFT分析的頻譜存在基頻f和多個N倍頻成分，各倍頻分量的幅值依次降低，分析的壓力脈動時域曲線如呈急升緩降、急降緩升或急升急降鋸齒波，且個別分量的幅值比其前一個倍頻的幅值還高，或幅值沒有依次降低，則需進一步判斷該倍頻是否是真實倍頻；

3)進一步證實倍頻分量真假：對照測量壓力脈動波形的工況及水力機械設備自身的物理參數判斷是否有物理因素會產生所述步驟2)中所列出的疑似虛假倍頻分量，以確定這些倍頻分量的真假；所述倍頻分量真假證實方法如下：

(1)如果存在倍頻成分的壓力脈動的基頻是旋轉機械的轉速頻率，則檢查該基頻是否存在較低倍數的倍頻分量的可能性；如果既存在某N倍頻成分壓力脈動的真實可能性，又同時在該倍頻時其分頻幅值A_N明顯凸出，則認為該N倍頻是真實倍頻，其余均為虛假倍頻；所述明顯凸出表現為A_N>(A_N-1+A_N+1)/2，或A_N>A_N-1，其中A_N、A_N-1、A_N+1分別為基頻f的N倍、N-1倍、N+1倍頻率對應的分頻幅值；

(2)如果存在幅值比較突出的高倍數整數倍頻成分，且分頻幅值大幅度高于依次降低規律所對應的幅值，則都應視為真實倍頻。

2.如權利要求1所述的一種真假倍頻壓力脈動信號的區分方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述水力機械設備的基本參數包括轉輪葉片數Z、活動導葉數Z₀、固定導葉數Z_V；所述測試壓力脈動時的工況參數為水輪機或水泵轉速n和工頻頻率；所述壓力脈動的測量分析方法包括采集頻率、采集及分析點數。