[發明專利]一種諧波識別方法和計算設備

有效

• 申請號: 201711050021.4
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107941322B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 朱非白;汪湘湘;馮坤;賈維銀
• 申請（專利權）人: 安徽容知日新科技股份有限公司
• 主分類號: G01H13/00
• 分類號: G01H13/00;F03D17/00
• 代理公司: 11396 北京思睿峰知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙愛軍;謝建云

1.一種諧波識別方法，包括步驟：

獲取機械設備的振動信號的頻譜；

對所述振動信號的頻譜中的數據點進行稀釋，以得到第一頻譜；

獲取第一頻譜上的噪聲包絡線；

保留第一頻譜上超過所述噪聲包絡線的數據點，以形成第二頻譜；

將所述機械設備的頻率搜索區間等分為多個子區間；

對于每個子區間，

獲取第二頻譜中該子區間內幅值最大的數據點對應的頻率；

以所確定的頻率為基礎頻率，得到至少一個諧波頻率；以及

按照從小到大的順序依次針對每個諧波頻率，判斷該諧波頻率是否存在諧波，直至確定諧波在某個諧波頻率處終止為止。

2.如權利要求1所述的方法，其中，所述對所述振動信號的頻譜中的數據點進行稀釋，以得到第一頻譜的步驟包括：

在所述振動信號的頻譜起點處設置具有第一窗寬的第一窗口，所述第一窗寬指示該第一窗口內所含頻譜數據點的個數；

重復將第一窗口沿頻譜橫軸正方向移動第一步長，以形成一個新的第一窗口，直至新的第一窗口到達頻譜終點為止，所述第一步長指示第一窗口移動時經過的頻譜數據點個數；其中

對于每個第一窗口，確定該第一窗口對應的數據點的幅值和頻率，以形成第一頻譜。

3.如權利要求2所述的方法，其中，所述第一窗口對應的數據點的幅值和頻率分別為所述第一窗口內的幅值最大值、以及所述第一窗口的中心頻率。

4.如權利要求1所述的方法，其中，所述獲取第一頻譜上的噪聲包絡線的步驟包括：

在所述第一頻譜的起點處設置具有第二窗寬的第二窗口，所述第二窗寬指示該第二窗口內所含第一頻譜數據點的個數；

重復將第二窗口沿第一頻譜橫軸正方向移動第二步長，以形成一個新的第二窗口，直至新的第二窗口到達第一頻譜終點為止，所述第二步長指示第二窗口移動時經過的第一頻譜數據點個數；其中

對于每個第二窗口，計算該第二窗口的幅值中值；

根據該第二窗口內的數據點的幅值與該第二窗口的幅值中值計算該第二窗口的幅值參考值；

根據位于該第二窗口的中心的數據點的幅值、該第二窗口的幅值參考值和幅值中值，來確定該第二窗口對應的數據點的幅值和頻率，以形成所述噪聲包絡線。

5.如權利要求4所述的方法，其中，所述根據該第二窗口內的數據點的幅值與該第二窗口的幅值中值計算該第二窗口的幅值參考值的步驟包括：

計算該第二窗口內的每個數據點的幅值與該第二窗口的幅值中值的差值；

計算得到的多個差值的中值；

將得到的中值乘以預定數值后得到所述第二窗口的幅值參考值。

6.如權利要求4或5所述的方法，其中，根據位于該第二窗口的中心的數據點的幅值、該第二窗口的幅值參考值和幅值中值，來確定該第二窗口對應的數據點的幅值和頻率的步驟包括：

選取位于第二窗口的中心的數據點；

若該數據點的幅值與第二窗口的幅值中值的差值大于預定倍數的幅值參考值，該第二窗口對應的數據點的幅值基于該第二窗口的幅值中值和所述第二頻譜的幅值最大值而得到，其頻率為位于第二窗口的中心的數據點的頻率。

7.如權利要求1所述的方法，其中，所述判斷該諧波頻率是否存在諧波的步驟包括：

將第二頻譜中該諧波頻率的搜索區間內的幅值最大值作為該諧波頻率的幅值；

根據該諧波頻率的幅值與所述第二頻譜的幅值最大值來判斷該諧波頻率存在諧波還是諧波終止在該諧波頻率處。

8.如權利要求1所述的方法，其中，還包括步驟：

對于每個子區間，根據所述第二頻譜的幅值最大值、該子區間的諧波能量和和諧波數量來計算該子區間的諧波顯著指數；

選取諧波顯著指數最大的子區間對應的基礎頻率、諧波數量和諧波能量和為諧波識別結果。

9.如權利要求1所述的方法，其中，按照以下公式來計算子區間的諧波顯著指數：

其中，H為諧波顯著指數。