振动信号处理仪器的主要分类
振动信号诊断系统课程设计
振动信号诊断系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解振动信号的物理意义，掌握振动信号的采集、处理和分析方法。
2. 学习振动信号诊断系统的基本构成，了解各部分功能及相互关系。
3. 掌握运用振动信号诊断系统对简单机械故障进行判断和分类。
技能目标：1. 能够正确使用振动信号采集设备，进行数据采集和初步处理。
2. 能够运用信号处理软件对振动信号进行分析，提取故障特征。
3. 能够根据振动信号的诊断结果，提出合理的维修和改进建议。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对振动信号诊断系统的兴趣，激发学习热情，增强探索精神。
2. 培养学生的团队合作意识，学会在团队中分工合作，共同完成项目任务。
3. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作，养成良好的实验习惯。
课程性质：本课程为实践性课程，注重理论联系实际，通过实际操作和案例分析，使学生掌握振动信号诊断系统的基本原理和方法。
学生特点：学生具备一定的物理知识和实验操作能力，对新技术和新设备充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，以实践为主，注重启发式教学，引导学生主动参与，提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 振动信号基础知识：介绍振动信号的物理概念、振动信号的类型及其在工程中的应用。
教材章节：第一章 振动基础内容列举：振动信号的分类、振动信号的时域和频域分析。
2. 振动信号采集与处理：讲解振动信号的采集方法、传感器原理及信号处理技术。
教材章节：第二章 振动信号的采集与处理内容列举：振动传感器、数据采集系统、信号预处理方法、特征提取技术。
3. 振动信号诊断系统：介绍振动信号诊断系统的构成、各部分功能及其在实际工程中的应用。
教材章节：第三章 振动信号诊断系统内容列举：诊断系统的基本构成、常见故障类型及其振动特征、故障诊断方法。
4. 实践操作与案例分析：通过实际操作和案例分析，使学生掌握振动信号诊断系统的应用。
振动信号处理
3) 通过谐波分量间的相位关系，可检测和表征时间序 列中的非线性，以及辨识非线性系统。
4) 检测和表征信号中的循环平稳性以及分析和处理循环平 稳信号。 高阶循环统计量能自动抑制任何平稳（高斯与非高斯）噪 声的影响。
2。确知信号的矩谱分析
2.1确定性信号的能量与功率 设 {X(k)})(k=0;±1,…为实确知信号,其瞬时功率为 !X(k)!2，总能量为:
➢由于频率与周期成反比，因此反映信号高频成份需要用窄时窗，而 反映信号低频成份需要用宽时窗
6.5时频分布的一般理论
更一般的方法是讨论二维的时频分布方法： 1.几个基本概念 （1）信号的能量
（2）时频分布的基本性质
希望时频分布所具有的性质： ➢时频分布必须是实的（最好是正的）一种能量的表示方式，所以为实的。 ➢时频分布关于时间t和频率f的积分为信号的总能量
第五章时频分析基础及短时傅利叶变换
所谓时变，是指信号的统计特性是随时间变化的。由于平稳信 号只不过是非平稳信号的最简单的例子，所以本章要着重讨论的信 号分析方法对任何信号都是适用的。这类分析方法统称为时频分析 方法，它是在时间—频率域而不是仅在时域或仅在频域上对信号进 行分桥的
6.1非平稳信号的研究领域 傅里叶变换及其反变换建立了时域(信号x(t))和领域(谱x(f))之间的—对一(射)关系。
双谱的性质
(1) 双谱满足以下对称性
(2) 零均值高斯信号的高阶谱(阶数大于2) 等于零。 因此双谱很适宜于分析淹没在高斯噪声中的非高斯信号, 理 论上可以完全抑制噪声, 提取有用信息。 (3) 双谱保留了信号的相位信息, 可以用来描述非线性相位耦合。 使用中常将双谱做归一化处理得到双相干谱
双相干谱的物理意义为: 频率X1 与X2 二次相位耦合产 生的能量在X1+ X2 处总能量中所占的比例。双相干谱 函数的平方, 值在0 与1 之间, 定量描述了二次耦合的程 度。当双相干谱函数的平方值为1时, 表示X1+ X2 处的 能量全部来自X1 与X2 间的相位耦合; 当其值为0 时, 表 示不存在相位耦合。
AWA5936型振动计
AWA5936型振动计（新产品）AWA6291型实时信号分析仪(机器振动)图片由青岛聚创网提供一、概述：AWA5936型振动计是采用数字信号处理技术的新一代袖珍式振动测量仪器，测量加速度、速度和位移，用于机器、电机、车辆、建筑等振动的测量。
也可将本仪器作为振动测量的采集系统，将数据采集后保存在仪器中，带回传到计算机中进一步分析处理。
配置不同软件，可以（1）作为一般的振动计；（2）作为积分振动计；（3）按GB/T 14790.1-2009要求测量手传振动Wh计权加速度ah和A（8）或A（4）；（4）按GB /T 6075.3-2001机器故障检测和报警功能。
它们都可加入实时频谱分析功能。
AWA6291实时信号分析仪配置加速度计、电荷放大器和振动测量软件后，可用于机器振动振动测量。
二、特点:●同时测量a、v、s三种振动量的有效值、峰值、峰峰值；●可进行积分测量，计算并显示振动的等效值；●可选配FFT分析和1/3 OCT分析。
三、主要技术性能：型号名称AWA5936-1型AWA5936-2型AWA5936-3型（手传振动计）AWA5936-4型（机器故障监测）AWA6291型（机器振动测量）特点●同时测量a、v、s三种振动量的有效值、峰值、峰峰值；●同AWA5936-1；●积分测量，显示等效值；●可选配SD卡存贮数据，实现大容量存贮、录音、U盘、读卡器等功能。
●同AWA5936-2；●手传振动测量●同AWA5936-2；●根据设定的机器类型，以及是刚性或柔性支承，当测量的振动速度值超过限值时，显示告警或危险；●同时测量a、v、s三种振动量的有效值、峰值、峰峰值；● 1/3 OCT频带加速度、速度和位移值；●对机器振动信号进行实时FFT分析●测量包络加速度，达到限值时，显示告警或危险。
传感器加速度传感器，灵敏度：2.5 pC/m·s-2（可选择其它灵敏度，但测量范围会有不同）AWA84106型压电加速度计，电荷灵敏度：≈2.5pC/m·s-2测量范围加速度：0.01 m/s2~300 m/s2速度：0.01mm/s~3000 mm/s位移：0.01 mm~30mmWh计权加速度：0.01 m/s2 ~ 300 m/s2同AWA5936-2加速度：2 Hz ~ 20 kHz速度：2 Hz ~ 1.5 kHz位移：2 Hz ~ 200 Hz频率范围：加速度：10 Hz～8 kHz；速度：10 Hz～4 kHz；位移：10 Hz～250 Hz5 Hz～1600 Hz；同AWA5936-2加速度：0.05～5000 m/s2速度：0.5～50000 mm/s位移：5 μm～500 mm频率计权和滤波数字滤波实现并行(同时)加速度、速度、位移Wh计权，数字滤波实现同AWA5936-2；以及包络加速度gE的检测数字滤波实现并行(同时)加速度、速度、位移检波器特性并行有效值、峰值、峰峰值并行有效值、峰值、峰峰值，以及包络检波并行有效值、峰值、峰峰值时间平均方式并行（同时）时间常数1s和时间常数8 s并行（同时）时间常数1 s和时间常数8 s及积分平均同AWA5936-2并行（同时）指数平均、线性平均，时间常数125 ms、1 s、 8 s；主要测量指标1s时间计权瞬时值、8s时间计权瞬时值、加速度、速度、位移的有效值、峰值、峰峰值；同AWA5936-1；以及 1秒等效值、等效连续值；加速度、速度、位移的有效值、峰值、峰峰同AWA5936-2；以及Wh计权加速度的有效值、峰值、峰峰值；A(8)或A（4）。
测振仪的操作步骤与使用方法
测振仪的操作步骤与使用方法测振仪是一种用于测量机械设备震动和振动的仪器。
它可以帮助用户检测机械设备的健康状态，并及时发现故障和问题，以避免发生进一步的损害。
一、测振仪的基本组成部分：1.控制屏幕：用于显示测量数据、设定参数和调整仪器设置。
2.振动传感器：一般是加速度传感器或速度传感器，用于检测和测量机械设备的振动情况。
3.信号放大器：用于放大传感器所测得的微弱信号，以便仪器能够更精确地测量振动幅值和频率。
4.数据存储器与接口：用于保存和传输测量数据，一般可以通过USB 接口连接到计算机或其他设备。
5.电池或电源适配器：提供仪器的电源供应。
二、测振仪的操作步骤和使用方法：1.准备工作a.确保仪器电源充足，如果使用电池供电，需确保电池电量充足；如果使用电源适配器供电，需确保适配器连接稳定。
b.检查传感器和仪器之间的连接线是否完好，并确保连接稳固。
c.打开仪器的电源开关，待仪器开机并进入正常工作状态后，开始进行测量。
2.设置测量参数a.使用仪器的控制屏幕，进入参数设定菜单。
b.根据实际需要，选择测量的参数类型，如加速度、速度或位移等。
c.设定振动幅值的量程范围，一般根据被测设备的特点和振动情况设定，以保证测量结果的准确性。
d.设定测量的频率范围，一般根据被测设备的特性和振动频率范围进行设定。
e.设定测量时间的长度，以确保能够获取足够的数据进行分析。
3.进行振动测量a.将传感器安装在被测设备的合适位置，通常应选择离振动源最近的位置或具有代表性的位置进行测量。
b.使被测设备工作，并开始进行振动测量。
在测量过程中，可以观察仪器控制屏幕上显示的振动幅值和频率等参数，以及可能存在的异常情况。
c.根据需要，可以进行单点测量或连续测量。
连续测量可以提供更多的数据进行分析，但可能会增加数据的处理量。
4.数据分析与处理a.将测得的数据保存到数据存储器中，或通过接口传输到计算机或其他设备上进行分析和处理。
b.使用相关的数据分析软件，对测量数据进行进一步的处理和分析。
振动频率测量仪的操作介绍
振动频率测量仪的操作介绍振动频率测量仪是一种用来测量物体振动频率的仪器。
它通常由测量传感器、信号处理器和显示器等部分组成。
它的使用可以帮助我们更好地了解物体的振动状态，从而在工程设计和维护中更加精准地进行操作。
操作步骤在使用振动频率测量仪时，需要按照以下步骤进行操作：1.确定测试条件。
在进行振动频率测量之前，需要先确定测试对象和测试条件。
这包括测量位置、环境温度、测试时长等因素。
通常，测量位置应选取在物体振动最大的位置。
2.安装传感器。
将传感器安装在测试位置上。
传感器的安装位置和方法应根据实际情况进行确定。
在安装传感器时，需要注意传感器的位置应与物体振动方向垂直，并且尽量保证传感器与物体之间的接触面积充足。
3.连接信号处理器。
将传感器与信号处理器连接起来，通常需要使用专用的数据线连接。
4.设置测量参数。
在进行振动频率测量之前，需要设置测量参数，如采样频率、采样时间、测量范围等。
通常，测量参数应根据实际情况进行设置。
5.开始测量。
当测量参数设置完成之后，即可开始进行振动频率测量。
测量过程中，需要注意保持测试对象的稳定，避免外部干扰。
6.结束测量。
完成测量任务后，将传感器和信号处理器进行拆卸，清理工作现场。
测量参数解读在振动频率测量过程中，需要根据不同的测量需求进行设置，以下是常用的测量参数及其含义：•采样频率：指每秒钟采集的数据个数。
采样频率越高，测试数据的精度越高。
•采样时间：指测量信号所持续的时间。
采样时间越长，测试数据越准确。
•测量范围：指测量仪器可以进行测量的振动范围。
测量范围越大，测试数据的精度越高。
注意事项在使用振动频率测量仪时，需要注意以下事项：1.测量环境：测量环境应尽量选择在室温下进行，避免过高或过低的温度对测量精度的影响。
2.测量条件：在进行振动频率测量之前，需要确定测试对象和测试条件，避免因为测试条件差异导致测试效果不佳。
3.传感器安装：传感器的安装位置应根据实际情况进行确定，避免传感器安装不稳或位置不准确导致测试结果偏差。
振动传感器实训总结报告
一、实训背景随着工业生产、交通运输、建筑等领域对振动监测需求的不断提高，振动传感器在各个行业中的应用越来越广泛。
为了提高学生对振动传感器原理及实际应用的认识，我们开展了振动传感器实训课程。
本次实训旨在使学生掌握振动传感器的原理、性能特点、应用领域以及实验操作技能。
二、实训目的1. 了解振动传感器的原理和分类；2. 掌握振动传感器的性能指标和选用方法；3. 熟悉振动传感器的实验操作技能；4. 学会振动信号的分析和处理方法；5. 培养学生的实际操作能力和创新意识。
三、实训内容1. 振动传感器原理及分类本次实训首先介绍了振动传感器的原理，包括机械振动、声学振动、电磁振动和光电振动等。
接着，详细讲解了振动传感器的分类，如压电式、磁电式、电涡流式、光纤式等。
2. 振动传感器性能指标及选用方法实训过程中，我们对振动传感器的性能指标进行了详细介绍，如灵敏度、频率响应、非线性度、稳定性等。
同时，讲解了振动传感器的选用方法，使学生能够根据实际需求选择合适的传感器。
3. 振动传感器实验操作技能在实验环节，我们重点讲解了振动传感器的安装、调试和测量方法。
通过实际操作，使学生掌握了以下技能：（1）振动传感器的安装：了解传感器安装位置、注意事项以及安装方法；（2）振动传感器的调试：掌握传感器参数的调整方法，确保传感器正常工作；（3）振动信号的测量：学会使用振动传感器测量振动信号，并记录数据；（4）振动信号的分析：运用相关软件对振动信号进行频谱分析、时域分析等。
4. 振动信号的分析和处理方法实训过程中，我们介绍了振动信号的分析和处理方法，如快速傅里叶变换（FFT）、时域分析、频域分析等。
通过这些方法，使学生能够对振动信号进行深入分析，为振动监测和故障诊断提供依据。
四、实训成果通过本次振动传感器实训，学生取得了以下成果：1. 掌握了振动传感器的原理、分类、性能指标和选用方法；2. 熟悉了振动传感器的实验操作技能，提高了实际操作能力；3. 学会了振动信号的分析和处理方法，为振动监测和故障诊断奠定了基础；4. 培养了学生的创新意识，提高了团队协作能力。
江苏开放大学机电设备故障诊断与维修计分作业1
机电设备故障诊断与维修【计分作业1】作业详情老师点评：答案解析：设备故障诊断技术在保证设备的安全可靠运行以及获取更大的经济效益和社会效益上意义是十分明显的。
2振动检测及故障诊断所用的典型仪器设备不包括下列哪个设备？（）客观题满分：2分得分：2分A温度传感器B信号调理器C信号记录仪D信号分析与处理设备正确答案：A学生答案：A老师点评：答案解析：振动检测及故障诊断所用的典型仪器设备主要有信号调理器、信号记录仪和信号分析与处理设备3设备状态监测和故障诊断是在（）情况下进行。
客观题满分：2分得分：2分A修理过程中基本不拆卸C设备解体D设备闲置正确答案：B学生答案：B老师点评：答案解析：设备状态监测和故障诊断是在基本不拆卸情况下进行。
4设备不能正常工作且不能维持工作时的状态称为（）。
客观题满分：2分得分：2分A标准状态B异常状态C正常状态故障状态正确答案：D学生答案：D老师点评：答案解析：设备不能正常工作且不能维持工作时的状态称为故障状态5状态监测主要采用检测、测量、监测、分析和（）等方法。
客观题满分：2分得分：2分A测试B估计判别D观察正确答案：C学生答案：C老师点评：答案解析：状态监测主要采用检测、测量、监测、分析和判别等方法。
6两个接触表面由于受相对低振幅振荡运动而产生的磨损是（）。
客观题满分：2分得分：2分A粘着磨损B磨料磨损C疲劳磨损微动磨损正确答案：D学生答案：D老师点评：答案解析：两个接触表面由于受相对低振幅振荡运动而产生的磨损是微动磨损。
7声级计的频响范围为（）。
客观题满分：2分得分：2分A0-20Hz20-20kHzC20k-200kHzD200k-2000kHz正确答案：B学生答案：B老师点评：答案解析：声级计的频响范围为20-20kHz8下列那种形式不属于磨损的五种形式之一（）。
客观题满分：2分得分：2分A磨料磨损断裂磨损C粘着磨损D疲劳磨损正确答案：B学生答案：B老师点评：答案解析：断裂磨损不属于磨损的五种形式之一9下列哪个不是常用的测温电阻丝材料（）。
振动检测算法
振动检测算法摘要：振动检测算法是一种用于监测和识别物体振动状态的方法。
本文将介绍振动检测算法的原理、应用领域以及相关技术。
第一部分：振动检测算法的原理振动检测算法是基于物体振动特征的分析和识别。
振动信号可以通过加速度传感器等设备采集到，并转化为数字信号进行处理。
振动信号的特征包括振动频率、振幅、相位等。
振动检测算法主要依靠这些特征来判断物体的振动状态。
振动检测算法的原理可以简述为以下几个步骤：1. 数据采集：通过加速度传感器等设备采集振动信号，并将其转化为数字信号。
2. 信号预处理：对采集到的振动信号进行滤波、去噪等预处理操作，以提取出有效的振动特征。
3. 特征提取：通过频谱分析、小波变换等方法提取振动信号的频率、振幅等特征。
4. 特征选择：根据所监测的物体的特点，选择合适的振动特征进行识别。
5. 特征分类：利用机器学习算法或模式识别算法对提取到的振动特征进行分类和识别。
6. 振动状态判断：根据分类结果，判断物体的振动状态，如正常、异常等。
第二部分：振动检测算法的应用领域振动检测算法在许多领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 机械设备监测：通过监测机械设备的振动状态，可以及时发现设备故障，避免设备损坏或事故发生。
2. 建筑结构监测：振动检测算法可以用于监测建筑物的结构健康状况，及时发现结构缺陷或损坏。
3. 能源设备监测：振动检测算法可以用于监测发电机组、风力发电机等能源设备的振动状态，提前预警设备故障。
4. 运输工具监测：振动检测算法可以用于监测汽车、火车、飞机等运输工具的振动状态，确保其安全运行。
5. 医疗设备监测：振动检测算法可以用于监测医疗设备的振动状态，提高设备的可靠性和安全性。
第三部分：振动检测算法的相关技术振动检测算法涉及到许多相关技术，以下是一些常见的技术：1. 频谱分析：通过将振动信号转换到频域，可以提取出振动信号的频率特征。
2. 小波变换：小波变换可以将振动信号分解成不同尺度的频率成分，提高特征提取的效果。
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振动信号处理仪器的主要分类
传感器检测到的振动信号是时域信号，它只能给出振动强度的概念，只有经
过频谱分析后，才可以估计其振动的根源和干扰，并用于故障诊断和分析。振动
信号处理仪器主要有测振仪、频谱分析仪、传递函数分析仪和综合分析仪。
1. 测振仪
测振仪是用来直接显示位移、速度、加速度等振动量的峰值、峰峰值、平均
值或方均根值的仪器。它主要由积分、微分电路、放大器、电压检波器和表头组
成。
一般意义上的测振仪只能使人们获得振动的总强度而无法获得振动的其他
方面信息，但祺迈KM生产的测振仪VIB05却可以除了基础的振动检测，还可以
进行轴承状态的检测与红外测温，兼具了测振仪、轴承检测仪与测温仪于一体，
是一款多功能型的振动和轴承状态检测仪。
2. 频谱分析仪
频谱分析仪是把振动信号的时间历程转换为频域描述的一种仪器。要分析产
生振动的原因，研究振动对人类和其他结构的影响及研究结构的动态特性等，都
要进行频谱分析。频谱分析仪的种类很多，之前有接触过VIB07多功能型机械状
态分析仪，在中石油网上也看到过推荐的文章，功能比较多，一些小功能如听诊、
测温也都很实用。
3. 频率特性与传递函数分析仪
由频率特性分析仪或传递函数分析仪为核心组成的测试系统，通常都采用稳
态正弦激振法来测定机械结构的频率响应或机械阻抗等数据。
4. 数字信号处理系统
近年来，由于微电子技术和信号处理技术的迅速发展、快速傅里叶变换(FFT)
算法的推广，在工程测试中，数字信号处理方法得到越来越广泛的应用，出现了
各种各样的信号分析和数据处理仪器。这种具有高速控制环节和运算环节的实时
数字信号处理系统和信号处理器，具有多种功能，因此又称为综合振动分析仪。
如KMbalacner II是一款全功能、高效能的双通道的FFT振动分析及现场动平衡
仪。它可以应用在众多行业的设备状态监测领域，如造纸业，石化，发电厂，机
械制造等。KMbalancerⅡ可以采集各种现场数据，如振动值，轴承状态，频谱图
和时域波形等，并可以通过KMVS Pro数据采集分析软件进一步整合分析设备故
障
。