[发明专利]一种振动信号合成频谱的可视化方法

权利要求书

1.一种振动信号合成频谱的可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)使用获取的轴承加速度信号为分析对象，对加速度信号进行积分得到速度信号，进行二次积分获得位移信号；

(2)对加速度、速度和位移三种信号进行快速傅里叶变换FFT，得到三种信号的频谱；

(3)根据三种信号的频谱，使用Akaike信息准则AIC确定三种信号的频率截止范围；

其中位移信号确定合成频谱的低频截止范围，速度信号确定合成频谱的中频截止范围，加速度信号确定高频截止范围；

(4)根据三种信号的截止频率范围，对三种信号在对应的截止频率范围内的幅值乘以相应的缩放系数，调整合成频谱在低频、中频和高频不同频率范围的幅值大小，最后将通过幅值缩放后的三种信号频谱逐点相加，将合成频谱可视化。

2.根据权利要求1所述的振动信号合成频谱的可视化方法，其特征在于，步骤(1)中数据采集参数为：采样单位为m/s²，采样率为51.2kHz。

3.根据权利要求1所述的振动信号合成频谱的可视化方法，其特征在于，步骤(1)中加速度信号积分得到的速度信号单位为mm/s，根据加速度信号的单位m/s²，积分后的速度信号幅值乘以系数1000，二次积分获得位移信号单位为mm，位移信号幅值乘以系数1000。

4.根据权利要求1所述的振动信号合成频谱的可视化方法，其特征在于，步骤(3)中使用Akaike信息准则AIC确定三种信号频谱的截止频率时，首先将三种信号的频谱反转，对频谱引入特征函数CF，其目的在于将反转后的频谱幅值差异进行放大，使用AIC方程能够快速搜索频谱幅值变化差异明显的位置。

5.根据权利要求1所述的振动信号合成频谱的可视化方法，其特征在于，步骤(3)中使用Akaike信息准则AIC确定三种信号频谱的截止频率时，需要根据频谱的幅值确定AIC的窗宽参数；其中窗宽的长度设置为反转后的频谱起始为起点，反转后的频谱的最大值处为终点。

6.根据权利要求1所述的振动信号合成频谱的可视化方法，其特征在于，步骤(4)中截止频段的缩放系数设置，其中低频设置系数为1.0，中频段和高频段系数为0.5，高频以上系数为0.01。