基于全相位FFT的故障信号检测方法

针对机械系统中的机械故障信号检测,首次提出了一种通用的全相位FFT检测方法.全相位FFT就是自身的频谱分析功能来实现对信号相位、频率和振幅的判决,所得到的相位没有误差,振幅误差也远小于基于FFT的检测技术.通过理论分析和MATLAB仿真,全相位FFT检测得到的信号相位误差为0,频谱校正后的振幅和频率误差也非常低,表明了该方法在故障信号检测中的可行性和正确性.     

超声相控阵检测回波信号相位偏差校正技术研究(英文)

近年来,超声相控阵技术广泛应用于工业无损检测领域。在检测过程中,检测材料和检测系统等方面的扰动因素会造成超声检测回波信号明显的相位偏差,影响检测效果。本文分析研究了造成检测信号产生相位偏差的原因以及对检测效果造成的影响,提出采用信号互协方差分析法实现检测回波信号相位偏差校正。实验结果表明,该方法可有效校正各通道回波信号的相位偏差,提高检测精度。     

精密测试中的振动相位零点漂移误差及其减小方法

精密转子的功能需要通过严苛的动态运行精度来实现,这给振动测试的精度提出更高的要求。现有方法通过对快速傅里叶变换的改进,已经实现对振动幅值、相位等参数的精确提取,但对于振动相位零点漂移误差及其减小方法的研究还较少。通过对精密测试中振动相位零点漂移误差来源及其变化规律的深入分析,提出一种减小精密振动测试中相位零点漂移误差的方法。该方法依据相位序列变化步长搜索键相序列信号变化的周期数、以变化周期内信号的平均值估计相位零点漂移的中间值;在此基础上,结合信号的角度分辨率对初始相位序列的极值进行估计进而确定振动信号初始相位补偿量。该方法的有效性和可行性通过仿真试验和实际测试分析结果得到验证,为提高信号相位的测试精度提供一种可靠的解决方案。     

柔性转子键相信号初始相位及振动信号相位的确定

在柔性转子动平衡实践中，为获得理想的平衡结果就必须比较精确地确定振动信号相位，因此也就必须首先获得更准确的键相信号的初始相位。为确定振动信号的相位，国内外普遍采用硬件方法来达到确定振动信号相位的目的，因此有比较大的局限性。为克服其局限性，文中提出了具有较高精度的确定键相信号初始相位及振动信号相位的方法，具有不需要专门硬件支持的优点，而且使用方便，很适合现场应用     

Lamb波与瞬时相位技术在损伤识别中的应用

采用主动Lamb监测技术与瞬时相位相结合的方法对复合材料板进行健康监测。首先通过仿真试验,模拟损伤信号在正常信号中的叠加,结果表明其会引起瞬时相位曲线相应的变化;然后再利用Lamb波主动监测技术,在复合材料板上进行试验采集信号,其瞬时相位能够发现板结构中的损伤,说明瞬时相位可应用于结构的损伤识别。     

发动机叶尖间隙微波测量法的相位补偿

本文对发动机叶片叶尖间隙大小的微波测量方式进行相位补偿进行了研究。通过在微波探头端面加装环,采用线缆变温分离环形器泄露信号和探头+环的反射信号,得到较为干净的探头+环的反射信号作为参考信号,利用探头+环反射信号的相位变化补偿叶片信号的相位变化。本方案既能在实际的发动机实时叶尖间隙测量上实现,又能有效补偿线缆温度变化引起的叶片相位变化,有效提高叶尖间隙的测量精度,克服了测试过程中温度变化对测试精度的影响。     

基于相位重合的全同步测频方法研究

文章对基于相位重合的全同步测频方法进行了研究。相位重合理论是目前比较流行的用于频率测量的理论,在检测被测信号与标频信号的相位重合脉冲后触发闸门,使计数闸门、被测信号和标频信号三者达到全同步,彻底消除了±1个字误差。相位重合检测电路、闸门、计数器等模块均在可编程逻辑器件FPGA中完成,使用方便,易于修改,经仿真达到了预期效果。     

光声信号幅度谱和连续相位谱的提取

一般的光声光谱仪都只给出光声信号的幅度谱,而没有给出连续相位谱。然而光声信号的相位信息可提供所测样品的许多重要特性。本文提出了利用正交数字相敏检测方法,同时提取光声信号的幅度谱和连续相位谱。     

线路单相接地故障熄弧时刻捕捉算法

针对带并联电抗器的电力线路瞬时性单相接地故障,为确保自适应重合闸成功并最大限度缩短非全相运行时间,提出了一种基于单频信号全相位快速傅里叶变换(ap FFT)相位谱平坦特性的熄弧时刻捕捉算法。对故障相端电压信号进行全相位FFT计算,分析二次电弧熄弧前后故障相端电压信号的全相位FFT频谱特征,在二次电弧熄弧前,由于过渡电阻的高度非线性,故障相端电压中有剧烈变化的高频信号,其全相位FFT相位谱不具平坦性;二次电弧熄灭后,过渡电阻消失进入恢复电压阶段,高频信号平稳变化,其全相位FFT相位谱较平坦。通过分析高次谐波相位谱平坦特性的变化,可准确捕捉二次电弧熄弧时刻。ATP-EMTP仿真结果表明,该方法计算简单,受故障位置、过渡电阻、功角等因素影响小。实际故障录波数据的分析结果验证了所提方法的有效性。     

消除干涉型光纤传感器信号衰落的新方法

提出一种解决干涉型光纤传感器中随机相位漂移引起的信号衰落的新方法利用调制信号谐波分量判断工作点从而主动补偿系统相位漂移,实现了系统工作点的稳定.实验表明,该方法可有效抑制传感器信号衰落,获得稳定的输出信号,其偏离正交工作点的相位可稳定在±3范围内.     

基于虚拟仪器的超声波高精度测时系统

提出了一种基于相位法测量超声波信号时间延迟的测量技术,建立了超声波信号飞行时间测量的数学模型。针对超声波测量要求响应速度快、单次测量精度高的要求,依据信号相位匹配原理对超声波信号时延估计的理论和方法进行了理论推导与仿真,得出基于相位法的时间测量精度受接收信号信噪比的影响。通过虚拟仪器平台的实验,表明该测量系统的信号传播时间测量具有ns级的测量精度。     

基于经验模态分解的瞬时相位分析方法的应用

提出了基于经验模态分解的瞬时相位分析的新方法。通过对振动信号作经验模态分解得到信号的固有模态函数，再求出各个固有模态函数的Hilbert变换，得到信号的瞬时相位．通过瞬时相位的傅里叶分析就可提取信号特征。介绍了该方法的基本原理，并应用于齿轮箱轴承的故障诊断研究，通过选取表征轴承故障的固有模态函数进行瞬时相位和傅里叶分析，就可提取轴承故障振动信号的特征。通过对轴承故障实验信号的分析．表明该方法能有效地诊断轴承的故障。     

基于Wigner分布的齿轮箱振动信号相位估计

时域同步平均是齿轮箱诊断技术的基础,目前这种方法依赖于转速传感器提供相位同步信号。探讨了在没有转速传感器的前提下,由振动信号本身得到相位过零信号的方法。建立了齿轮箱振动信号的一种简化理论模型,通过理论分析得到了一种基于Wigner分布的相位估计方法。将这种方法应用于实际的齿轮箱振动数据,证明这种方法是有效的。     

故障诊断中参数相位耦合特征提取的研究

以滚动轴承为例,建立了反映观测信号相位信息的振动信号模型,证明滚道的形状变化会产生参数相位耦合现象,而通过检测信号频率成分间的非线性耦合特征可对故障信号进行检测。文中对传统的二阶积进行了修正,以反映参数耦合模式的相位关系,进而给出非线性耦合特征描述方法。最后通过实验验证了所提出模型、方法和特征的有效性。     

基于ASTFA的广义解调方法及应用

结合自适应最稀疏时频分析（ASTFA）和广义解调的优点提出了基于ASTFA的广义解调方法。该方法首先采用ASTFA对原始信号进行分解,得到分量信号及其相位函数;然后,提取该相位函数的二次项及高次项,获得解调相位函数;之后利用解调相位函数对分量信号进行广义解调;最后对广义解调后的信号进行频域分析,提取特征信息。仿真和实验分析结果表明,基于ASTFA的广义解调方法非常适用于处理多分量频率调制信号,能够有效提取滚动轴承在变速工况下的故障特征信息。     

基于声学相位共轭理论的管道裂纹检测

将声学中相位共轭理论引入到管道裂纹检测中以实现声源信号的重构聚焦,对传统的超声导波无损检测中相位畸变、图像模糊等亟待解决的关键性问题进行改进。利用压电陶瓷(PZT)材料作为传感器,构建了一套管道裂纹的检测系统,验证相位共轭理论用于管道检测的可行性。通过在管道一端,利用PZT传感器,用对称加载的方式激励经过窗函数调制的五峰波信号,利用接收传感器提取信号,然后进行相位共轭处理再激励,从而实现信号的重构聚焦。试验结果表明,用超声导波信号的相位共轭法,可以实现信号的聚焦增益,提高了声波信号在固体介质中的信噪比,在管道的周向裂纹试验中得到了验证,对于超声导波在管道缺陷的识别和精确性的提高具有明显的改进作用。     

超声导波相移追踪的回波辨识方法

超声导波的多模式和频散特性使得其回波分析与定位异常复杂,在导波传播的模型解析的基础上,提出了一种基于频率相位追踪的回波辨识方法。首先,选取指定模式的直接散射信号的频域相位作为参考相位,将被分析信号各个波包的频域相位用参考相位进行归一化处理,得到各个波包相对参考波包传播距离的归一化阶次;然后,结合回波信号的传播路径分析,达到对各个波包定位辨识的目的。数值仿真和实验也验证了该方法的可行性和有效性。     

一种新的信号特征量检测方法及其在自动平衡中的应用研究

快速准确获得振动信号的相位、幅值二特征量具有重要工程意义。本文提出了一种无需整周期采样、无需锁相环和复杂电路硬件的相位检测算法。该算法基于互功率谱估计,具有算法复杂度低、精确度高、适用频率范围广等优点。在该算法基础上又提出了一种相位补偿滤波算法,使信号经滤波后相位保持不变。该方法的运算量低,适于在线实时滤波;相位补偿准确度高,误差在1°以内。综合上述两算法构成的信号特征量检测方法,可以准确、快速地提取振动信号的相位及幅值。最后本文将上述方法应用于旋转机械自动平衡,结果表明两算法可以在线、准确地实现,并且能够达到较好的平衡效果。     

8098单片机控制的信号处理仪

本文介绍的信号处理仪是以双8098单片机为控制主体,可发出两路相位与频率可调的正弦信号、并可对输入信号进行相位检测与频率检测。     

基于小波变换瞬时频率优化的相位细分方法

为了提高光刻机运动台的位移测量的精度,需要对测量系统得到的干涉信号进行细分处理。因此提出了一种在时域中对信号相位细分的方法,根据确定细分点频率方法的不同设计了2种相位细分方案。在使用小波变换提取信号瞬时频率的过程中,为了降低由于小波变换离散化引入的误差,设计了基于拟合函数的多拟合函数联合优化的方法,对信号进行平滑处理。仿真结果表明:经过相位细分后的单个细分相位的位移精度为0.8 nm,经优化后细分相位的相位误差降低到2.831×10~(-5) rad,降低至优化前的14.8%,经过换算位移误差降到1.870×10~(-3) nm,达到测量系统的预期效果,证明了相位细分方案的可行性。