张 丰

(锦州石化公司设备研究所，辽宁 锦州 121001)

在状态监测技术中，高频包络(HFE)是一种非常有价值的分析工具，故障诊断分析人员可以运用这种技术发现大量潜在的故障现象，如果仅用振动频谱和时域波形分析可能会忽略这些故障，尤其是在故障的早期阶段。因此，高频包络谱分析技术越来越受到重视。很多振动分析仪厂商都提供这种技术，虽然各自的名称不同，例如罗克韦尔(Rockwell)称其为振动尖峰能量(gSE),而斯凯孚(SKF)则称之为加速度包络(gE)，但其理论基础都是高频包络技术。

一、技术原理

高频包络(High Frequency Enveloping)主要用来分析与冲击或脉冲有关的故障，因此需要通过滤波器来滤掉这些较低频率的信号，再进行信号的FFT分析，以常见的幅值与频率的FFT格式显示结果。简单的说，就是通过滤波保留脉冲、冲击产生的振动信号，这种处理已消除了与正常的旋转振动有关的频率。冲击引起的信号由加速度传感器测量，并且由独特的过滤和检波电路加以处理。

以罗克韦尔的振动尖峰能量(gSE)为例，振动信号由一加速度传感器测量，由一频带滤波器进行过滤。有6个可选择的高通频率(低频界限)，100Hz、200Hz、500Hz、1 kHz、2kHz和5kHz。低通频率(高频界限)为65kHz，这是振动尖峰能量频率范围的上限。将筛选的信号通过1个峰峰值检波器，该检波器不仅保持信号的峰峰值而且选用预定的采用时间间隔，这直接确定了冲击能量谱的最大频率(Fmax)。峰峰值检波器的输出信号是锯齿形信号波形。对这一锯齿形信号做近一步处理，可得到冲击能量的通频幅值和振动尖峰能量谱。……