理解全息光谱
定义：什么是全息光谱？
全息光谱 （也称为全频谱）是一种先进的频率分析技术。 转子动力学 同时处理 X 和 Y（水平和垂直）方向的数据 振动 测量将轴的运动分解为前向进动分量（沿与旋转方向相同的轨道运动）和后向进动分量（沿与旋转方向相反的轨道运动）。与传统方法不同 光谱 全息频谱图仅显示振动幅度，而全息频谱图则显示正频率（正向）和负频率（反向），提供有关转子轨道运动方向的完整信息，这对于诊断不稳定性、识别受迫振动与自激振动以及表征转子动态行为至关重要。.
全息光谱主要用于 接近探头 对关键涡轮机械进行XY轴测量，揭示标准单轴频谱分析无法显示的现象。这是一款专家级诊断工具，适用于转子动力学专家，用于排查涡轮机、压缩机和发电机中复杂的振动问题。.
理论基础
前向进动与后向进动
- 向前进动： 轴中心沿与轴旋转方向相同的方向旋转（最常见）
- 向后进动： 轴的轨道运动方向与旋转方向相反（表明存在特定问题）
- 意义： 方向指示激励机制和故障类型
标准频谱限制
- 单轴FFT无法区分正向和反向
- 两者表现为相同的频率分量。
- 方向信息丢失
- 解释上的歧义
全息光谱解决方案
- 将XY测量过程结合起来
- 从数学角度分离方向分量
- 正向：正频率
- 反向：负频率
- 完整的转子运动特性
应用与诊断
不稳定性诊断
- 油旋/油鞭: 出现在负频率处（最初是向后进动）
- 蒸汽旋涡： 次同步后向分量
- 鉴别： 全息光谱能够立即识别不稳定性和不平衡性。
受迫振动与自激振动
- 失衡（强制）： 1倍时前向分量强劲，后向分量极小。
- 不稳定性（自激）： 显著的后向分量
- 区别： 全息光谱清晰，标准光谱模糊。
转子摩擦检测
- 摩擦通常会产生反向部件
- 摩擦力驱动逆向进动
- 全息光谱揭示了与摩擦相关的反向运动
陀螺效应
- 正向和反向旋转模式在不同的频率下分离
- 全息光谱清晰地显示了两种模式。
- 验证转子动力学模型
数据要求
XY测量对
- 需要进行两次垂直振动测量
- 通常来自XY接近探针对
- 空间上必须相隔 90°
- 同步采样至关重要
相对相位
- X 和 Y 之间的正交关系可以确定方向
- X 轴超前 Y 轴 90° → 向前
- X 轴滞后 Y 轴 90° → 向后
- 相位精度至关重要
解释
全息光谱显示器
- 水平轴： 频率（正向为正，反向为负）
- 纵轴： 振幅
- 零点中心： 图中心处的零频率
- 右侧： 前向进动分量（+1×、+2× 等）
- 左侧： 后向进动分量（-1×、-2× 等）
典型模式
健康转子
- 较大的前向分量为 +1×（不平衡）
- 反向组件少或无反向组件
- 表示正常强迫振动
油膜涡流
- 负次同步频率处的重要分量
- 例如：-0.45×（转子转速为 45% 时向后）
- 轴承诱发不稳定性诊断
错位
- 强劲的 +2 倍前向分量
- 最小向后
- 证实了由不对中引起的强制振动
优势
诊断清晰度
- 它能立即区分不稳定和失衡。
- 识别转子摩擦情况
- 描述复杂的转子运动
- 减少诊断歧义
完整性
- 关于轨道运动的完整信息
- 信息无损失（与单轴分析相比）
- 完整的转子动力学图像
限制
需要XY尺寸
- 不适用于单轴数据
- 需要近距离探头对或同步加速度计
- 更昂贵的仪器
复杂
- 比标准频谱更复杂
- 需要理解岁差概念
- 口译需要专业知识
- 非常规分析技术
有限申请
- 主要用于转子动力学问题
- 对轴承缺陷和齿轮的适用性较差
- 专用工具，非通用工具
何时使用全息光谱
适当案例
- 疑似转子不稳定
- 次同步振动研究
- 鲁布诊断
- 关键涡轮机械故障排除
- 转子动力学验证
不需要
- 日常不平衡或错位
- 轴承缺陷分析
- 单轴测量
- 通用机械调查
全息谱分析是一种先进的转子动力学诊断技术，它通过分离正向和反向进动分量，提供完整的轨道运动特征。虽然全息谱分析需要专门的XY测量和专业知识，但它能够提供独特的诊断信息——尤其对于不稳定性及摩擦现象——这是传统单轴谱分析无法获得的，因此，全息谱分析是关键涡轮机械中复杂转子动力学问题专业分析的必备工具。.
类别
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