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        對于旋轉機械，其振動和噪聲信號的頻率、幅度隨著轉速的變化而變化。旋轉頻率被稱為基頻，而基頻的整數倍頻率稱為階次頻率。旋轉機械通常由軸承、齒輪、風葉等構成，這些零部件發生振動時通常振動頻率是旋轉頻率的整數倍，與階次相對應。因此，從階次譜可以分析出那個機械零件存在異常。

階次分析需要一個轉速通道，一個或多個噪聲、振動通道。通過調節轉速，分析不同轉速時的噪聲、振動頻譜，生成轉速、頻率、幅度的色譜圖，從中提取階次譜。根據機械結構，選取關鍵階次，一般以總值為參考進行限值，可對關鍵零部件進行質量狀況評估、控制。

1、轉速提取

轉速提取是階次分析的關鍵，必須保證轉速信號與頻譜分析信號的同步。AWA6290L/L+采集硬件,自帶脈沖輸入通道，內置轉速算法，實時計算轉速，并與原始噪聲、振動采集數據同步上傳，保證了轉速信號與噪聲信號的同步。

轉速傳感器包括光電型、霍爾型、振動信號、電源脈沖等，同時也支持汽車OBD等數字接口。如下圖從左到右分別是光電型、霍爾型傳感器和汽車OBD接口。

下表列舉了主要的轉速傳感器優缺點及使用注意事項

通過AWA6290脈沖輸入接口測量轉速時，脈沖幅值需大于3V；默認每12個脈沖計算一次轉速，當轉速較低時，可增加脈沖源來增加計算速度。在階次分析時，緩慢調速，可獲得更好的轉速與噪聲頻譜的對應關系及轉速分辨率。

使用杭州愛測公司提供的光電、霍爾等轉速采集模塊，與AWA6290硬件配合，可實現多種模式轉速測量，滿足不同測量場合需要。

2、階次譜

噪聲、振動信號和轉速信號在時域上同步采樣計算，根據轉速信號進行階次跟蹤，最終實現不同轉速的階次譜分析。

階次譜的主要表達方式有：瀑布圖、色譜圖和階次切片圖。

  瀑布圖以時間、頻率、幅度三維坐標形式展現產品一段時間的頻譜變化

   色譜圖與瀑布圖類似，將幅度以顏色深淺方式顯示。

   階次切片圖根據轉速信號，提取感興趣的階次以二維顯示，更方便的進行分析

   階次在線判斷軟件為滿足生產線診斷應用開發，可與第三方軟件通信，對指定階次做限值判斷，實現旋轉機械的在線診斷。

3、階次應用

傳統的FFT分析方法對于穩態信號有很好的判斷效果，能分辨出被測信號的頻率成分，確定故障原因；加入轉速信息，可與旋轉機械的結構對應，查找故障點；通過對升速、降速狀態的跟蹤，更清晰的將與轉速對應的頻譜結構與固定頻譜結構區分開來。

階次分析方案已在汽車風機、總成，電機、發動機等旋轉機械領域廣泛應用，對產品的研發、生產提供有力支持。