[发明专利]一种转速识别方法及计算设备

说明书

本发明公开了一种转速识别方法，在计算设备中执行，包括步骤：获取待测设备在预定时间内的加速度信号，根据加速度信号来确定速度频谱；从速度频谱中筛选出可用频率分量，其中，可用频率分量为幅值满足预定条件的频率分量；将频率小于预定阈值的可用频率分量作为参考基频，对于每一个参考基频，根据可用频率分量中的该参考基频的倍频分量来确定该参考基频的置信度，将置信度最大的参考基频作为参考转频；将参考转频的预定数量个分频作为候选转频，对于每一个候选转频，根据可用频率分量中的该候选转频的倍频分量来确定该候选转频的置信度；将置信度最大的候选转频作为待测设备在预定时间内的转速。本发明一并公开了相应的计算设备。

技术领域

本发明涉及机械设备健康管理及故障诊断技术领域，尤其涉及一种转速识别方法及计算设备。

背景技术

为了准确地诊断旋转设备的健康状态，转速是不可或缺的条件。

目前，转速识别方法主要有两种。第一种方法是，将设备的额定转速作为设备的转速。由于设备可能是变频的，且其实际转速会随设备负载的变化而改变，设备的转速通常不等于额定转速，因此这种方法误差较大。第二种方法是，采用振动传感器从设备表面拾取振动信号(例如加速度信号)，工程师通过分析振动信号对应的频谱来确定设备的转速。在该方法中，转速识别的准确性依赖于工程师的经验，主观性较强，并且受制于振动信号的复杂程度。此外，工程师需要对捕捉到的大量振动信号进行观测、对比，工作量较大，容易出错。

因此，需要提供一种能够准确、自动识别设备转速的方法。

发明内容

为此，本发明提供一种转速识别方法及计算设备，以力图解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的第一个方面，提供一种转速识别方法，在计算设备中执行，包括步骤：获取待测设备在预定时间内的加速度信号，根据所述加速度信号来确定速度频谱；从所述速度频谱中筛选出可用频率分量，所述可用频率分量为幅值满足预定条件的频率分量；将频率小于预定阈值的可用频率分量作为参考基频，对于每一个参考基频，根据可用频率分量中的该参考基频的倍频分量来确定该参考基频的置信度，将置信度最大的参考基频作为参考转频；将参考转频的预定数量个分频作为候选转频，对于每一个候选转频，根据可用频率分量中的该候选转频的倍频分量来确定该候选转频的置信度；将置信度最大的候选转频作为所述待测设备在所述预定时间内的转速。

可选地，在根据本发明的转速识别方法中，根据所述加速度信号来确定速度频谱的步骤包括：对所述加速度信号进行时域积分以得到速度信号，对所述速度信号进行傅里叶变换以得到速度频谱；或者对加速度信号进行傅里叶变换以得到加速度频谱，对所述加速度频谱进行频域积分以得到速度频谱。

可选地，在根据本发明的转速识别方法中，在所述根据所述加速度信号来确定速度频谱的步骤之后，还包括步骤：对所述速度频谱进行校正，以降低频谱能量泄漏。

可选地，在根据本发明的转速识别方法中，从所述速度频谱中筛选出可用频率分量的步骤包括：分别计算所述速度频谱中各频率分量的幅值偏差，其中，频率分量的幅值偏差为该频率分量的幅值与各频率分量的幅值的中位数的差的绝对值；将幅值偏差与偏差中位数的比值大于第一阈值的频率分量作为可用频率分量，其中，所述偏差中位数为各频率分量的幅值偏差的中位数。

可选地，在根据本发明的转速识别方法中，在将幅值偏差与偏差中位数的比值大于第一阈值的频率分量作为可用频率分量的步骤之后，还包括步骤：对于每一个可用频率分量，将该可用频率分量的δ邻域内的所有可用频率分量作为关联频率分量；分别计算各关联频率分量的幅值偏差；以及将幅值偏差与偏差中位数的比值小于等于第一阈值的关联频率分量删除。

可选地，在根据本发明的转速识别方法中，δ为所述速度频谱的频率分辨率的两倍。