关于包络分析的带通滤波器设置问题

impulse

NI的声学振动工具包中有一个包络谱分析的例子，轴承转速在1234rpm左右，外圈故障特征频率为61.6Hz，例子上带通滤波器设置为4300Hz-5300Hz，关心的故障频率（61.6的1、2、3倍频）不在此范围，对此我很不解，望熟悉包络分析的大牛指点指点。

lcxyz123

例子中将带通滤波器设置为4300Hz-5300Hz，是因为事先判断出轴承的固有频率振动在4300~5300Hz的范围内，当轴承出现缺陷时（比如是外圈），滚动体就会以外圈故障频率61.6Hz对缺陷进行撞击，对外圈产生冲击，导致轴承以固有频率振动，此频率范围可能在4300~5300Hz范围内。所以检测4300~5300Hz的频率范围内的冲击，就能发现以61.6Hz频率为周期的冲击，这就是包络分析的滤波器设置方法。你可以先进行8000Hz内的加速度频谱测量，然后对高频区域内的群峰处进行包络分析。一般对轴承而言，高通1000Hz就可以了，没必要去寻找特定的群峰区，能进行选择带通滤波的仪器还是比较少，我用的仪器就不行。

jgw0633

我认为选择4300Hz-5300Hz的带通滤波器来监测这个轴承，是因为轴承被冲击后产生的固有频率最容易在这个频段内出现，经过包络以后再经过FFT变化就会出现逆在频谱上看到的缺陷频率。如果你选择比4300Hz-5300Hz低一个档的带通滤波器来采集数据，说不定也会发现有轴承的缺陷频率。
个人意见，不知对不对。

impulse

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你的意思是事先不知道具体故障性质，故障频率可能会出现在4300~5300Hz？

   

lcxyz123

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例子中之所以选择4300~5300Hz的频率范围来进行包络检测，我猜测是事先采集了高频的加速度频谱，比如0~8000Hz的加速度谱，然后发现在4300-5300Hz内存在群峰，初步估计是轴承的固有频率振动，可能轴承出现故障，所以对该范围进行包络检测来进行验证。
轴承的固有频率振动在哪个范围，不是猜出来的，是通过测量加速度谱或者查阅相关资料才能知道的，不同轴承的固有频率是不一样的！楼主明白了吧？在实践中多总结就会慢慢理解的。
实际监测轴承时，对于1490、2985转的转动设备，高通滤波器（设置为转速的20—30倍）1000Hz就可以了，不需要去了解轴承的固有频率振动在哪个范围。若发现故障频率，则说明轴承出现故障，故障严重程度看包络的时域波形幅值大小（需要自己总结），个人的经验总结。

   

impulse

谢谢lcxyz123的解答。

sunny1985

当故障对机器的特征频率产生一个幅值调制影响的时候，可以利用包络分析对其进行诊断。
包络检测是从调幅信号中提取调制信号的技术。包络分析就是这个调制信号的FFT频谱。

hjj73

entek的gse谱如果不是用在非常低的转速下，高通滤波器一般取5000Hzgse。

半只青蛙

按照传统理论，把轴承失效过程分为四个阶段
其中第一阶段末期和第二阶段初期的主要振动频率大约从几K赫兹到几百
这个范围也是包络技术主要针对的区域，再发展就频率就更低了，可以看速度谱了
实际上只设置一个带通波段是不合理的，最好根据设备转速设定2个甚至3个滤波器
一般两个可以了。关于包络滤波器问题，相关资料讲过，同样轴承 故障信号
却只显示在不同的滤波波段后，有的不同的滤波器都有显示。

bosun

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说得挺对的，我早期用Bently snapshot时也是这样做，先用加速度谱发现群峰，再用包络捕捉到1000HZ包络谱上，轴承故障频率就会非常的清晰。其实与Entek Gse 一样效果。

守望1988

lcxyz123 发表于 2010-9-9 16:19
例子中将带通滤波器设置为4300Hz-5300Hz，是因为事先判断出轴承的固有频率振动在4300~5300Hz的范围内，当轴 ...

请教下，是不是所有的包络分析方法都要用带通滤波？如果用Hilbert包络分析齿轮信号，带通如何选择？

lcxyz123

守望1988 发表于 2014-9-24 21:04
请教下，是不是所有的包络分析方法都要用带通滤波？如果用Hilbert包络分析齿轮信号，带通如何选择？

包络分析主要是用于检测高频故障中的边带信息。设置滤波器的原因是为了消除低频信号对所关注信号的影响，所以一般都要进行高通或者带通的滤波器设置。对于齿轮箱，本人使用包络分析效果不好。根据包络分析的原理来看，如果要检测到啮合频率的话，那么滤波器的高通或带通应大于啮合频率才行。