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旋转机械-包络解调分析 (希尔伯特,Hilbert变换,包络检波,包络谱分析,信号调制,信号解调,高频调制信号解调,边频带,齿轮箱,轴承故障分析,旋转机械故障定位)

旋转机械-包络解调分析 (希尔伯特,Hilbert变换,包络检波,包络谱分析,信号调制,信号解调,高频调制信号解调,边频带,齿轮箱,轴承故障分析,旋转机械故障定位)

品牌 美国DataPhysics(迪飞)
型号 Modulation
规格 包络解调分析
概述 包络解调分析法是利用包络检波和对包络谱的分析,根据包络谱峰来识别故障的方法,亦称包络解调。包络解调把与故障有关的信号从高频调制信号中解调出来,从而避免与其它低频干扰的混淆,故有很高的诊断可靠性和灵敏度
类别 分析软件模块
产品详情

包络解调分析 01.png




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信号调制 Modulation

所谓调制,就是用一个低频信号(也称调制信号)去控制另一个高频正弦信号(也称载波信号)的某个参量,从而产生调制信号。参量可以是幅值,频率,相位。调制方式的实质就是对低频信号进行频谱搬移,将信号的低频谱搬移到所需要的较高频带上,从而满足信号传输的需要。

调幅调制就是使载波信号的幅值随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。

调制后信号=低频信号*载波信号,调制后信号的也为高频信号,频谱在原载波频谱的中心两侧出现了边频带,该边频带隐藏了低频信号的信息。


信号解调 DeModulation

所谓解调,则是相反的过程,即从已调制后信号中恢复出原低频信号。


如何解调?

仔细观察调制后的信号会发现,调制后信号的边缘,即信号的包络线隐藏了原始低频信号的信息。获取这条包络线即可解调出原始低频信号。


如何获取包络线?

获取包络线的经典方法是使用希尔伯特变换,希尔伯特(Hilbert)变换包络解调算法假设调制后的信号为实部信号,通过Hilbert变化得到对应的虚部信号(延迟90度),再求这个对应的实部和虚部信号的模,即为包络线。


包络解调分析 Demodulation

旋转机械设备中,如齿轮箱中某一齿轮上的齿出现断裂,那么测量齿轮箱的振动信号并对其做FFT频谱分析,将会看到在该齿轮啮合频率附件出现边频带,边频带与啮合频率的差值即为该齿轮故障信号的频率,也就是说齿轮的故障振动信号对齿轮的正常的啮合振动信号进行了幅值调制。

包络解调分析法是利用包络检波和对包络谱的分析,根据包络谱峰来识别故障的方法,亦称包络解调。包络解调把与故障有关的信号从高频调制信号中解调出来,从而避免与其它低频干扰的混淆,故有很高的诊断可靠性和灵敏度



包络解调分析案例 Demodulation Case

在某个齿轮箱的振动测量波形如左上图所示,该测量波形明显像一个幅值调制后的波形,分析该波形的频谱,如右上图所示,在主波频率附近出现边频带。通过解调分析获得该测量波形的包络曲线,如左下图波形所示。分析该包络曲线的频谱,显示在20Hz和30Hz处有两个较大的峰值,如右下图所示。20Hz,30Hz对应转速为1200RPM 和1800RPM,通过查看说明书得知该转速的齿轮位置,定位了故障。分析过程中可结合滤波,细化FFT,同步平均等手段获得更精确的结果。


解调分析测量设备 Demodulation Analyse Device

DP240 分析仪

DP730 分析仪

DP900 分析仪

DP   转速传感器



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