發(fā)布時(shí)間：2021-02-28 13:41

　　顆粒濃度對(duì)油液的湍流脈動(dòng)特性有一定的影響,利用Hilbert-Huang變換方法對(duì)含不同顆粒濃度的油液脈動(dòng)流的壓力信號(hào)進(jìn)行分析,探討顆粒濃度對(duì)壓力信號(hào)的振動(dòng)特征的影響規(guī)律。利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)函數(shù)（EMD）、Hilbert變換和包絡(luò)解調(diào)等方法,獲取壓力信號(hào)的Hilbert譜和信號(hào)能量特征,分析了不同顆粒濃度的油液壓力信號(hào)的能量分布和調(diào)幅調(diào)頻特征以及調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)頻率。結(jié)果表明以IMF能量作為特征向量將各階IMF分量劃分為3個(gè)信號(hào)特征頻帶,隨著顆粒濃度的增加,高頻率區(qū)的累積分布基本穩(wěn)定在0.7范圍內(nèi),而中頻率區(qū)出現(xiàn)下降、低頻率區(qū)呈現(xiàn)上升的狀態(tài);高頻率區(qū)的邊際譜平均幅值隨著油液中顆粒濃度的增加呈現(xiàn)先增加后降低的發(fā)展趨勢(shì),中低頻率成分的幅值呈增加的趨勢(shì);對(duì)壓力信號(hào)在不同頻帶內(nèi)的瞬時(shí)能量譜進(jìn)行積分,得到壓力信號(hào)的總能量隨著顆粒濃度的增加出現(xiàn)下降趨勢(shì),中頻率區(qū)的能量特征值呈逐漸衰減的變化趨勢(shì);含不同顆粒濃度的油液壓力信號(hào)具有調(diào)制特征,Hilbert包絡(luò)解調(diào)信號(hào)的瞬時(shí)頻率均值呈先增加后下降的發(fā)展趨勢(shì)。 

【文章來(lái)源】：光學(xué)精密工程. 2019,27(11)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：14 頁(yè)

【部分圖文】：

油液脈動(dòng)流的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

利用LABVIEW軟件編制數(shù)據(jù)采集的前面板如圖2所示。前面板中主要包含參數(shù)設(shè)置區(qū)和波形圖顯示區(qū)，設(shè)置有濾波器、數(shù)據(jù)保存、圖像保存等按鈕控件�？梢詫�(shí)現(xiàn)濾波器啟動(dòng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像的存儲(chǔ)功能。波形圖顯示區(qū)是實(shí)時(shí)顯示管道油液的進(jìn)口壓力、出口壓力的采樣值隨時(shí)間的變化情況。參數(shù)設(shè)置區(qū)是NI-DAQmx任務(wù)壓力信號(hào)采集參數(shù)的選擇，油液脈動(dòng)流壓力信號(hào)的連接方式為RSE，采樣率為1 000Hz，采樣點(diǎn)數(shù)為6 000點(diǎn)和采樣方式為Continuous Samplies。

圖6 含0.971×10-6壓力信號(hào)IMF4的包絡(luò)解調(diào)由圖8(c），圖8(e）可見(jiàn)含4.57×10-6顆粒濃度的油液脈動(dòng)流壓力信號(hào)的IMF4分量具有調(diào)頻、調(diào)幅調(diào)制特征，由圖8(b)IMF4分量的頻譜可見(jiàn)其頻率帶寬在0～95Hz范圍內(nèi)，最大幅值對(duì)應(yīng)的頻率為49.8 Hz，其次在主頻的兩側(cè)分布有相差4.883Hz的倍頻34.18 Hz,40.04 Hz,44.92Hz,52.73Hz和54.69 Hz等，可見(jiàn)IMF4分量的信號(hào)是被中心頻率為4.883 Hz的信號(hào)所調(diào)制的結(jié)果。經(jīng)過(guò)包絡(luò)解調(diào)后，由圖8(d）可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)Hilbert解調(diào)后的包絡(luò)信號(hào)的中心頻率為4.883Hz；圖8(e),(f）可見(jiàn)調(diào)制信號(hào)疏密相間的特點(diǎn)，其瞬時(shí)頻率的均值為49.941 2 Hz，調(diào)制信號(hào)在0.378s時(shí)刻瞬時(shí)頻率的幅值出現(xiàn)峰值，表明在此時(shí)刻出現(xiàn)較大的調(diào)制頻率對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的特征。

【參考文獻(xiàn)】：
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