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滤波器带宽的选择


滤波器带宽的选择
1、滤波器的时间常数
从测量振动的直观理念来说,通过滤波器的振动信号希望能获得较为单一的振动频率成份,即使要求使用带宽较窄的滤波器(品质因子较高)。但滤波器的时间常数是随带宽的减小而显著的增大。根据现场实际量测结果表明,在稳定工作情况下,使用窄带和宽带滤波器,测量周期振动1X、0.5X、2X等振动分量的振幅相位无明显差异,只有在稳定工况下,且振动信号中含有明显随机振动监测或高频冲击振动幅值,相位显示不稳定,读数时,采用窄带滤波器才可以使显示较为稳定。采用窄带滤波器使仪表显示值稳定的两个原因有两个:一个是滤波器输出信号频率较为单一;另一个是滤波器的时间常数值增大,其显示值实际是时间常数内采样的平均值。

2、滤波器输出信号值及相位偏差
两种带宽的滤波器进行对比,显然在同样频率偏差情况下,带宽大的滤波器振幅和相位偏差显著小于带宽窄的滤波器。一般机组即使并网后,不大的转速变化仍然随时可以发生,因此使用手动可调滤波器进行振动监测时,频率偏差难于避免。为了减小振幅相位测量偏差,手动可调滤波器不宜采用窄带滤波器;而对于自动跟踪滤波器,在稳定工况下进行振动监测,使用窄带和宽带测量无大差异。基频及其他频率振动分量测量所谓基频振幅是指基波振动频率(机组的基波振动频率等于转子工作频率)下,运动量值按正弦规律变化的振动幅值。具有手动或自动跟踪滤波器的振动监测仪器,可以方便地测量基频和其他频率的振动分量,测量方法可以分为转速信号触发和振荡器输出信号触发两种方法。转速信号触发测量基频及其他频率振动分量转速脉冲波信号的产生,目前一般采用光电或涡流振动传感器获得,将获得的脉冲波信号输入振动监测仪器转速输入端,该信号一方面显示转子转速,另一方面触发滤波器,提供测量相位的基准信号。目前各种型号带自动跟踪滤波的振动监测仪器,跟踪频率大多只设计跟踪0.5X、1X、2X转子工作频率,从转子平衡和汽轮发电机组绝大多数振动故障诊断来说,这样的跟踪频率已够使用,但它不能测量与转子工作频率不成整数分之一或整数倍的振动频率分量。因此当轴系中发生油膜振荡、随机振动、汽轮激振时,振动监测仪器就不能检测到这些故障产生的振动分量,此时则需要外接振荡器提供连续触发信号源,进行其他频率振动分量的测量。


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