一種電機異音的檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電機故障檢測領(lǐng)域，特別地，涉及一種電機異音的檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電機在現(xiàn)實生活中應(yīng)用的比較廣泛，其種類也非常多。電機是動力源，因此其是否 正常運行關(guān)系到整個動作的是否順序進行以及持續(xù)。電機存在異音是電機是否正常運行的 最大安全隱患?，F(xiàn)有對電機異音的識別多采用主觀辨別的方法，主要是通過工程師的聽力 鑒別電機是否存在異音，主觀性較強且據(jù)有異音識別率低，執(zhí)行效率低等，電機異音檢測亟 待科學(xué)、量化的評定指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的在于提供一種操作精簡、對電機的異音辨別率高以及實用性強的電機 異音的檢測方法，具體技術(shù)方案如下：
[0004] 一種電機異音的檢測方法，包括以下步驟：
[0005] 第一步：將電機處于空載狀態(tài)下進行音頻采集；
[0006] 第二步：將所采集到的電機的時域音頻信號經(jīng)過傅立葉變換轉(zhuǎn)換為頻域波形；
[0007] 第三步：判斷是否存在異音，具體是：若電機的正常頻域范圍的最高值外存在波 形，則表明此電機存在異音；若電機的正常頻域范圍的最高值外不存在波形，則表明此電機 不存在異音。
[0008] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述電機為中小型的三相異步電機。
[0009] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述電機的型號為Y132D、JD260、JD200L、JD160、YD100L、 JD337S-G4、JD180M-G4、國祥 AK-801-4A、浩正 YGF90S-2 以及浩正 MA90S-2 中的至少一種。
[0010] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述第三步中的波形為鋸齒波。
[0011] 以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述第二步中時域音頻信號經(jīng)過傅立葉變換轉(zhuǎn)換為頻域 波形具體為：將音頻信號看作聲音振幅對時間的函數(shù)f(t)，那么根據(jù)非周期函數(shù)的傅立葉 變換公式
f可得到該音頻信號的頻域函數(shù)F(?)，即得到該 時域音頻信號在頻域下的波形。
[0012] 應(yīng)該本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下有益效果：
[0013] (1)本發(fā)明的電機異音的檢測方法包括對空載電機的音頻采集、將音頻信號轉(zhuǎn)換 為頻域波形以及判斷是否存在異音三個步驟，方法精簡，操作方便，適合廣泛使用；通過判 斷電機的正常頻域范圍的最高值外是否存在波形而確定電機是否存在異音，克服了現(xiàn)有因 采用主觀聽力辨別而存在的偏差（人耳對聲音頻率的分辨率隨著音高和響度升高而降低， 特別是在12KHZ以上人耳基本無法分辨聲音頻率的變化，且人耳對聲音的辨識力還將隨著 年齡的增長逐漸減弱），對電機的異音判斷精準(zhǔn)度高達95%以上。
[0014] (2)本發(fā)明中所述電機為中小型的三相異步電機，尤其是型號為Y132D、JD260、 JD200L、JD160、YD100L、JD337S-G4、JD180M-G4、國祥 AK-801-4A、浩正 YGF90S-2 以及浩正 MA90S-2的電機，適用性強，能夠滿足現(xiàn)實基本的需求。
[0015] (3)本發(fā)明中所述第三步中的波形為鋸齒波，容易辨別，進一步提高其精準(zhǔn)度。
[0016] (4)本發(fā)明中所述第二步中時域音頻信號經(jīng)過傅立葉變換轉(zhuǎn)換為頻域波形。操作 精簡，且能很好地將音頻信號轉(zhuǎn)換為頻域波形，準(zhǔn)確度高。
[0017] 除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。 下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0018] 構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0019] 圖1是實施例1中JD200L的正常電機的時域波形和頻域波形；
[0020] 圖2是實施例1中JD200L的具有異音電機時域波形和頻域波形；
[0021] 圖3是實施例2中Y132D的一種正常電機的時域波形和頻域波形；
[0022] 圖4是實施例2中Y132D的具有異音的電機的時域波形和頻域波形；
[0023] 圖5是實施例2中Y132D的另一種正常電機的時域波形和頻域波形；
[0024] 圖6是實施例3中一種上海浩正YGF90S-2具有異音的電機的時域波形和頻域波 形；
[0025] 圖7是實施例3中一種上海浩正YGF90S-2正常電機的時域波形和頻域波形；
[0026] 圖8是實施例3中另一種上海浩正YGF90S-2正常電機的時域波形和頻域波形。
【具體實施方式】
[0027] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以根據(jù)權(quán)利要求限 定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0028] 實施例1 :
[0029] 對型號為JD200L的電機進行異音，其中JD200L的頻域波形基礎(chǔ)頻譜范圍在 8.3kHz以下，具體情況如下：
[0030] 先將2臺JD200L電機處于空載狀態(tài)下進行音頻采集，音頻的采集方式有通過聽診 器+錄音筆或者其他方式進行采集。
[0031] 再將所采集到的2臺JD200L電機的時域音頻信號經(jīng)過傅立葉變換分別轉(zhuǎn)換為時 域波形（詳見圖1中的al和圖2中的a2)和頻域波形（詳見圖1中的bl和圖2中的b2)， 上述時域音頻信號經(jīng)過傅立葉變換轉(zhuǎn)換為頻域波形具體為：將音頻信號看作聲音振幅對時 間的函數(shù)f(t)，那么根據(jù)非周期函數(shù)的傅立葉變換公i
其具體的取值方式、計算過程等參照相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)，可得到該音頻信號的頻域函數(shù)F(?)， 即得到該時域音頻信號在頻域下的波形。
[0032] 通過bl和b2與JD200L的正常頻域波形相比較可知，圖1所代表的JD200L電機 為正常電機；圖2所代表的JD200L電機為具有異音的電機，原因是：此電機的正常頻域范 圍的最高值外存在鋸齒波。
[0033] 實施例2 :
[0034] 對型號為Y132D的電機進行異音，其中JD200L的頻域波形基礎(chǔ)頻譜范圍在8. 5kHz 以下，具體情況如下：
[0035] 先將3臺Y132D電機處于空載狀態(tài)下進行音頻采集，音頻的采集方式有通過聽診 器+錄音筆或者其他方式進行采集。
[0036] 再將所采集到的3臺Y132D電機的時域音頻信號經(jīng)過傅立葉變換分別轉(zhuǎn)換為時域 波形（詳見圖3中的a3、圖4中的a4以及圖5中的a5)和頻域波形（詳見圖3中的b3、圖 4中的b4以及圖5中的b5)。
[0037] 從圖3、圖4以及圖5可以看出：（l)a3和a5所代表的前后兩臺電機的時域波形較 穩(wěn)定，a4所代表的電機的時域波形出現(xiàn)明顯的波動；（2) b3和b5所代表的兩臺電機的頻域 波形同樣集中在8. 5kHz以下，為正常電機；而b4所代表的電機的頻域波形出現(xiàn)9-llkHz范 圍內(nèi)出現(xiàn)鋸齒波，因此，此電機為具有異音的電機。
[0038] 實施例3 :
[0039] 對型號為上海浩正YGF90S-2的電機進行異音，其中JD200L的頻域波形基礎(chǔ)頻譜 范圍在9. 5kHz以下，具體情況如下：
[0040] 先將3臺上海浩正YGF90S-2電機處于空載狀態(tài)下進行音頻采集，音頻的采集方式 有通過聽診器+錄音筆或者其他方式進行采集。
[0041] 再將所采集到的3臺上海浩正YGF90S-2電機的時域音頻信號經(jīng)過傅立葉變換分 別轉(zhuǎn)換為時域波形（詳見圖6中的a6、圖7中的a7以及圖8中的a8)和頻域波形（詳見圖 6中的b6、圖7中的b7以及圖8中的b8)。
[0042] 從圖6、圖7以及圖8可以看出：（l)a6和a7所代表的前后兩臺電機的時域波形較 為相似，a8所代表的電機的時域波形優(yōu)于a6和a7所代表的兩臺電機；（2) b7和b8所代表 的兩臺電機的頻域波形同樣集中在9. 5kHz以下，為正常電機；而b6所代表的電機的頻域波 形出現(xiàn)9-15kHz范圍內(nèi)出現(xiàn)鋸齒波，因此，此電機為具有異音的電機。
[0043] 綜合實施例1、實施例2以及實施例3可知，電機的時域波形并不能準(zhǔn)確反映電機 是否存在異音，而通過電機的正常頻域范圍的最高值外是否存在波形來判斷電機是否存在 異音更為準(zhǔn)確。
[0044] 除了實施例1、實施例2以及實施例3列出的電機型號，其他如型號為JD260、 JD160、YD100L、JD337S-G4、JD180M-G4、國祥 AK-801-4A 以及浩正 MA90S-2 等中小型的三相 異步電機也適合采用本發(fā)明方法進行異音的檢測。
[0045] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種電機異音的檢測方法，其特征在于：包括以下步驟： 第一步：將電機處于空載狀態(tài)下進行音頻采集； 第二步：將所采集到的電機的時域音頻信號經(jīng)過傅立葉變換轉(zhuǎn)換為頻域波形； 第三步：判斷是否存在異音，具體是：若電機的正常頻域范圍的最高值外存在波形，則 表明此電機存在異音；若電機的正常頻域范圍的最高值外不存在波形，則表明此電機不存 在異音。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機異音的檢測方法，其特征在于：所述電機為中小型的三 相異步電機。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機異音的檢測方法，其特征在于：所述電機的型號為 Y132D、JD260、JD200L、JD160、YD100L、JD337S-G4、JD180M-G4、國祥AK-801-4A、浩正 YGF90S-2以及浩正MA90S-2中的至少一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的電機異音的檢測方法，其特征在于：所述第三步 中的波形為鋸齒波。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機異音的檢測方法，其特征在于：所述第二步中時域音 頻信號經(jīng)過傅立葉變換轉(zhuǎn)換為頻域波形具體為：將音頻信號看作聲音振幅對時間的函數(shù)f(t)，那么根據(jù)非周期函數(shù)的傅立葉變換公式 可得到該 ， 音頻信號的頻域函數(shù)F(?)，即得到該時域音頻信號在頻域下的波形。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電機異音的檢測方法，包括以下步驟：第一步：將電機處于空載狀態(tài)下進行音頻采集；第二步：將所采集到的電機的時域音頻信號經(jīng)過傅立葉變換轉(zhuǎn)換為頻域波形；第三步：判斷是否存在異音，具體是：若電機的正常頻域范圍的最高值外存在波形，則表明此電機存在異音；若電機的正常頻域范圍的最高值外不存在波形，則表明此電機不存在異音。本發(fā)明包括對空載電機的音頻采集、將音頻信號轉(zhuǎn)換為頻域波形以及判斷是否存在異音三個步驟，方法精簡，操作方便，適合廣泛使用；通過判斷電機的正常頻域范圍的最高值外是否存在波形而確定電機是否存在異音，克服了現(xiàn)有因采用主觀聽力辨別而存在的偏差，對電機的異音判斷精準(zhǔn)度高。
【IPC分類】G10L25/51, G01R31/34
【公開號】CN104992714
【申請?zhí)枴緾N201510266743
【發(fā)明人】張泱泱, 陳銀輝
【申請人】株洲聯(lián)誠集團有限責(zé)任公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年5月22日