轨道分析应用概述

旋转机械，例如：透平机，监测振动数据，是一种非常有效的诊断工具，可用于识别和预防多种潜在故障，从而避免设备停机。这一目的的达成往往依赖于精准转子运动测量与高级分析。

轴心轨迹分析是一种理想的分析方法，用于研究转子运动状态，并评估导致振动的各种运动限制因素。通过该方法，可以有效防止旋转机械的潜在损伤，避免部件过早磨损甚至严重失效。

Dewesoft轴心轨迹分析功能提供针对透平机械应用的完整解决方案，可实现精准的转子运动测量和先进的振动分析。通过该系统，您可以判断润滑状态、评估轴承状态和优化设备运行工况。轨道分析适用于各种类型的机械设备，无论是大型电厂设备还是高速压缩机。保持设备稳定、连续运行，并尽量减少故障与振动，是提高生产效率和保障设备可靠性的关键。为实现这一目标，对旋转振动数据的测量与分析至关重要。

旋转机械一体化解决方案

Dewesoft 轨道分析系统基于DewesoftX 数据采集软件和灵活的DAQ硬件配置。能快速配置、测量与记录、结果分析与解释和自动生成报告。DewesoftX 同时支持阶次分析（Order tracking）、 FFT分析、扭转与旋转振动分析和倍频程分析。

所有测量与分析均可在同一DAQ系统与软件平台完成，这使 Dewesoft 成为市场上少数提供完整一体化解决方案的供应商之一。凭借完整的透平机械分析能力、简单易用的配置、直观的数据展示和领先的测量技术，Dewesoft 重新定义了轨道分析测量方式。

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已验证的测量精度

Dewesoft 轨道分析测量结果已通过多次客户验证。并与行业主流系统进行了对比，包括：Bently Nevada 3500 系统、Bently Nevada ADRE 和OROS Orbitgate ，测试结果表明 Dewesoft 的测量精度至少达到行业标杆水平。

轨道分析应用领域

透平机械在工业中提供动能，用于驱动各种介质（固体、液体、气体）的运动，典型设备包括：压缩机（Compressors）、钻机（Drills）、发电机（Generators）、涡轮机（Turbines）、发动机（Engines）、泵（Pumps）、鼓风机（Blowers）和齿轮箱（Gearboxes）。

数据采集硬件（DAQ Hardware）

典型轨道分析系统配置

Dewesoft 轨道分析系统具有高度灵活性：支持单轴或多轴轴承测量、通道数可随时扩展和多类型传感器同时接入，支持传感器包括：热电偶（Thermocouples）、 RTD 、IEPE / ICP® 加速度计和应变计。

典型系统组成

· SIRIUSi DAQ系统

· 8xLV 或 6xLV-2xLV+ 放大器

· 2–8 个涡流位移探头（Eddy-current probes）

· DewesoftX Orbit Analysis 模块

可选功能：FFT分析模块、阶次分析模块、OPC UA 、Historian数据库和MODBUS协议。

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完整分析功能

系统开箱即提供完整分析能力： Raw orbit 、 Averaged orbit 、 Filtered orbit 、 Polar plot 、 Bode plot 、 Shaft centerline 、 Full motion graph 、 Clearance circle 、 Runout compensation 、 Reference orbit和Waterfall图等。可结合其他模块实现长期状态监测、透平机械深度分析和FFT / 阶次分析。

支持实时自定义界面、标准仪表显示和多信号叠加显示。

关键显示说明

Raw Orbit：橙色轨道、蓝绿色间隙圆和标注 X/Y/T 位置

Shaft Centerline：显示轴中心随转速变化

Full Motion Graph：综合显示轨道 + 中心线

Averaged Orbit：平均轨道分析

Nx Orbit：1X / 2X / 3X 轨道分量

Polar Plot：相位 + 幅值

Bode Plot：幅值 + 相位变化

FFT Waterfall：阶次 / 频谱瀑布图

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设备状态综合监测方案

轨道分析可集成到完整监测系统中，可测参数：温度、振动、应变、压力、转速和力。可检测故障：轴承故障、过热、不平衡、安装问题、齿轮故障、不对中、定子偏心和严重设备故障，多机组监测Multiple Machine Trains Monitoring支持同时监测多个机组和多轴承并行分析。

铁路电力分析与供电系统测试

DEWESOFT 提供面向轨道交通行业的高性能电力分析与数据采集系统，可广泛应用于受电弓与接触网测试、第三轨供电测试、短路故障分析、牵引供电系统测试、电能质量分析、视频同步监测和GPS/GNSS 轨迹分析。系统支持高速采样、高通道数同步采集，可同时记录电压、电流、振动、位移、CAN 总线、视频等多种信号，为铁路供电系统提供完整测试能力。

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受电弓与第三轨供电测试

铁路系统通常采用架空接触网 + 受电弓和第三轨供电系统。

供电系统覆盖250 V ～ 66 kV 电压等级、16.7 Hz / 25 Hz / 50 Hz / 60 Hz 频率和AC 与 DC 系统，列车通过受电弓连接接触网，或通过第三轨进行供电，因此测试系统必须具备高精度、高带宽及强同步能力。

DEWESOFT 数据采集系统支持同步采集：电压与电流、速度振动、 GPS 参数、 CAN 总线数据、高清视频和位移信号。

其中，同步视频对于分析受电弓与接触网接触状态、轨道与第三轨动态行为尤为重要。

此外，铁路系统中还存在最高可达 8000 A 的大电流，因此需要专用 AC/DC 电流传感器实现高精度测量。

铁路短路故障分析

铁路供电系统短路分析是 DEWESOFT 功率分析的重要应用之一。

传统理论通常认为短路电流会平均分配：1/3 经回流导体、1/3 经轨道和1/3 流入大地。

但实际情况会受到接地条件、土壤环境和线路结构等因素影响，因此实际结果往往存在较大差异。

DEWESOFT 短路分析能力

DEWESOFT 功率分析仪支持：峰值电流分析、AC/DC 分量分析、短路持续时间计算、瞬态波形记录和自动故障评估，系统还支持同步接入高速摄像机和红外热成像设备，实现完整故障过程分析。

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铁路供电系统测试

铁路供电通常通过第三轨和架空接触网 + 受电弓向列车供电。列车内部还需要对高压电能进行多级转换，例如：15 kV 高压输入、降压至低压系统（<1000 V），转换不同频率，同时存在 AC 与 DC 系统，因此铁路供电系统测试通常需要多通道同步采集、多频率分析和多电压等级支持，DEWESOFT 可通过单一平台完成全部测试任务。

声强测量

Dewesoft 声强测量解决方案完全符合 ISO 声强测量标准，是进行声强测量与噪声源识别的理想工具：直观易用的用户界面、引导式测量流程、高精度声源定位具有行业领先的灵活性，系统支持所有标准第三方声强探头，确保兼容现有测量设备。

声强测量应用概述

Dewesoft Sound Intensity 模块提供完整测量方案，可用于噪声源定位、声功率计算和现场声学测试，无需消声室、混响室等特殊测试环境，即可完成高精度声学测量。声功率测量是国际通用方法，广泛用于设备声学性能比较。该方案支持任意形状测试对象、任意尺寸设备和极少环境限制，并且适用于复杂安装设备、工厂现场测量、故障快速排查和残余噪声分析，现场声功率测量更加简单高效。

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噪声源定位

Dewesoft 声强定位极其直观：

· 声波从 A→B ：显示正值

· 声波从 B→A ：显示负值

· 探头垂直声源：数值正负切换

通过水平与垂直方向扫描，即可实现精确声源定位。

ISO 9614-2 扫描法适用于快速声功率测量，特别适合大型设备，Dewesoft 提供清晰扫描路径指引、实时测量时间控制、单人操作支持和探头按钮控制测量，该方法强调快速、简单和高效。

ISO 9614-1 离散点测量法

当需要更精细分析时，可使用 ISO 9614-1 分段测量法。

测量流程：测量设备各个表面（通常5面），计算整体声功率，支持进一步细分分析，软件分段声级保存、子分段分析和详细声源定位，同时支持探头按钮切换测量区域和开始 / 停止测量控制。

全频率范围覆盖

系统支持多种声强探头及间隔器（spacer）。不同间距用于不同频率范围，小间距：高频测量，大间距：低频测量，所有探头均支持快速更换间距、全频率覆盖和快速配置。

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精确校准

Dewesoft 提供完整校准方案：IEC 61672-3 校准、单频压力校准、相位校准和滤波器校准（IEC 61260）。使用GRAS 51AC 声强探头校准器，确保整个测量链精度。

声强测量应用案例

手动声强测量存在问题有：测点多、效率低和重复性差。Doosan Bobcat 使用Dewesoft DAQ 系统和 DewesoftX 声强插件协作机器人自动测量，实现自动声强扫描测量。

典型应用：车辆噪声定位、工业设备噪声分析、家电声学优化、航空航天声学测试和电子产品声学测试。

应用心理声学与声音工程

声音品质测试是成功声音工程中不可或缺的工具。它用于评估不同设备产生的声音在人耳中的感知效果。通过声音品质分析，工程师可以了解声音的主观听感，对机器声音进行优化，使其更符合用户期望，从而提升产品市场竞争力。

声音品质已经成为评估产品整体质量的重要指标之一。Dewesoft 声音品质分析工具可帮助工程师评估产品声音吸引力，并将音频工程提升到新的水平。

声音品质分析

某一产品的声音质量在评估整体产品质量时变得越来越重要。Dewesoft 声音品质工具可帮助用户评估产品声音吸引力，并将音频工程提升到更高水平。

Dewesoft 声音品质模块是应用心理声学的典型案例，软件与硬件无缝协同工作，提供卓越的用户体验与测量结果。系统包括：

· DewesoftX 数据采集软件

· DewesoftX Sound Quality 插件

· SIRIUS mini 数据采集系统

· Class 1 1/4 英寸测量麦克风

Dewesoft Sound Quality 支持对任意声源进行实时分析与后处理分析，并提供以下计算功能：

· Loudness（响度）计算（符合 ISO 532-1 与 ISO 532-2）

· Normal equal-loudness-level contours（等响度曲线，符合 ISO 226）

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声音品质 ISO 标准支持

Dewesoft 声音品质模块符合多项国际标准：

ISO 532-1:2017声学 — 响度计算方法。在特定听音条件下估算声音响度，基于 Zwicker 算法。

ISO 532-2:2017声学 — 响度计算方法。用于稳态声音响度估算，基于 Moore-Glasberg 算法。

ISO 226:2003声学 — 等响度曲线。定义不同频率纯音在相同感知响度下的声压级组合。

Dewesoft Sound Quality 解决方案还支持其他声音品质指标：Sharpness（尖锐度）、Articulation index（清晰度指数）、Speech intelligibility（语音清晰度）、 Noise Criterion (NC)

和 Noise Rating (NR) 。

目标应用领域

声音品质测试适用于评估并优化以下对象的声音表现：机械设备或组件、车辆及其零部件与子系统和各类声源设备或产品。

典型应用领域包括：汽车 NVH 与整车设计、电子设备（扬声器、麦克风、功放、耳机）

和家用电器（割草机、冰箱、电脑等）。

声音设计与音频工程

产品噪声是产品质量的重要参数之一。不仅噪声大小重要，噪声品质同样会影响用户体验。从车辆到手持工具，声音都会吸引或排斥用户。Dewesoft 声音品质解决方案可用于研发部门进行Benchmarking 与目标设定、建模与仿真预测、测试与问题排查，设计验证等。

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心理声学分析与声音特征表征

声音的听觉感知具有主观性，但可以通过声音品质参数进行客观量化。这些参数通过单一数值表达声音特性，反映人耳的心理声学感知Pitch 与 Timbre（音高与音色）、Loudness（响度）、Sharpness（尖锐度）、Noise Criterion (NC) 、Noise Rating (NR) 、Articulation Index（清晰度指数）和Extended Speech Intelligibility（扩展语音清晰度）等。

可扩展与灵活配置

所有 Dewesoft 数据采集系统均搭配 DewesoftX 软件，支持多通道同步测量与实时分析。声音品质测试系统可与多种数据源同步采集视频采集、 CAN / CAN FD、 OBDII 、XCP 、转速 RPM 和其他测量信号，实现声音与工况参数完全同步分析，提供更全面的测试结果。

声级测量解决方案

Class 1 声级计——声音与噪声测量金标准

Dewesoft Class 1 声级计是声学与噪声测量的行业金标准。配置简单，操作友好，测量精度高，完全符合国际标准认证，Dewesoft 声级计始终处于声学分析核心，适用于各种声学测试场景。

Class 1 声级计标准说明

Class 1 声级计满足 IEC 61672 标准要求。

该标准定义两类性能等级： Class 1（更高精度）和 Class 2 ，标准中明确规定了声级计必须满足的性能指标及其误差范围。

Dewesoft 声级计结合软件模块，可实现单麦克风测量，完整声级参数计算，配合高端 DAQ 硬件，完全满足 Class 1 要求。

实时声学分析

Dewesoft 声级测量支持实时频域分析：倍频程分析（Octave）、 1/3 倍频程分析，实时输出频谱数据，同时支持后处理： 1/6 倍频程、1/12 倍频程和1/24 倍频程，满足更精细频谱分析需求。

麦克风校准

进行科学声学测量的前提是准确的麦克风灵敏度，由于设备长期使用会产生漂移，因此必须定期校准。

校准方式

DewesoftX 提供多种校准方式：

· TEDS 校准：自动读取灵敏度

· 校准器校准：直接在软件内完成

· 证书输入：手动输入灵敏度参数

频率加权分析

频率加权用于模拟人耳对不同频率的感知差异。

常见加权类型

· A 加权：模拟人耳听感（最常用）

· B 加权：适用于音乐

· C 加权：高声级噪声

· D 加权：航空噪声（IEC 537）

· Z 加权：线性，无加权

不同应用场景对应不同加权策略

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时间加权分析

时间加权用于描述声级随时间变化的响应特性。

时间加权类型

· Fast（快）：125 ms

· Slow（慢）：1 s

· Impulse（脉冲）：快速上升 + 慢衰减

源于传统指针式声级计响应特性

声级计算参数

Dewesoft 可在测量过程中实时计算多种声学参数： LFTp时间+频率加权声压级、 Lpk最大峰值声级、频率加权原始值（Pa单位）、统计声级（LAF1 / LAF10 / LAF50 / LAF90 等）、 Lp（SPL）：声压级、 Lim：冲击性指标、 LE：声能值，支持完整声级统计与分析。

真峰值（True Peak），True Peak 表示信号的真实峰值（dB）。区别在于 SPL 含时间加权滤波、无法反映真实瞬态峰值和 LCpk 可显示真实峰值，用于捕捉瞬态冲击噪声和高频峰值事件。

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声功率测量

Dewesoft的声功率测量解决方案融合了行业标准的声功率测量技术和直观、易用的界面，具备无与伦比的适应性。它能够精确地评估和比较不同噪声源，同时实时监控多个附加参数。无论是工业设备、交通工具还是家用电器，Dewesoft都能为您提供精确、可靠的噪声评估，帮助您轻松符合全球噪声法规和行业标准。

声功率测量概述

声功率是噪声源发出的总声学能量，不受距离或环境因素的影响。与声压不同，声压会根据位置变化，而声功率提供了一个稳定且可比的噪声排放测量标准。
这一特点使得声功率在评估机械设备、工业过程和符合噪声法规及行业标准方面至关重要。

精准的声功率测量帮助制造商设计更安静的产品，评估环境影响，并确保工作场所的安全。通过遵循标准化程序，工程师能够可靠地比较不同噪声源，并做出明智的决策，以减少噪声污染并提高产品性能。

Dewesoft 提供了一个全面的声功率测量解决方案，确保精确和可靠的噪声评估。我们的解决方案遵循行业标准，确保精准且可重复的测量。

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支持的声功率标准

Dewesoft的声功率测量解决方案符合多个国际标准，确保准确可靠的噪声评估：

· ISO 3741 / ISO 3743：基于声压测量确定噪声源声功率级的精密和工程方法。

· ISO 3744 / ISO 6395 / ISO 6396：通过包围噪声源的测量表面上的声压数据测量声功率或声能级的方法。

· ISO 3745：涵盖噪声源、设备及其子组件的声功率和能量级的测定技术。

遵循这些标准，Dewesoft确保提供精准、可重复且标准化的声功率测量。

声功率应用

声功率测量在多个行业中至关重要，尤其在噪声控制、法规遵循和产品优化方面尤为重要。通过提供标准化和可重复的噪声评估，声功率分析帮助制造商和工程师改进产品设计、确保工作场所安全并满足环境噪声规定。

· 工业机械与重型设备：如挖掘机、反铲装载机、推土机等设备的噪声评估（ISO 639x）。

· 交通运输：评估车辆组件噪声排放，如动力系统、辅助组件、传动系统等。

· 消费电子与家电：如吸尘器、洗衣机、冰箱、空调等家电的噪声测试，符合ISO 3744等行业标准。

· 能源与电力生产：发电机、工业风扇及能源储存解决方案的噪声测量。

建筑与建筑声学：建筑设备和通风系统的噪声评估，减少环境噪声影响。

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声功率测量仪器配置

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常见配置：

· 单麦克风顺序测量：适用于控制环境中的测量，如混响室（ISO 3741和ISO 3743）。

· 多麦克风固定阵列：多个麦克风固定在噪声源周围，适用于自由场和半混响环境（ISO 3744，ISO 3745）。

· 半球或立方体麦克风阵列：适用于自由场条件或无回声室（ISO 3745）。

· 平行平面麦克风布置：适用于大规模机械和工业应用（ISO 639x）。

· 旋转臂麦克风布置：适用于大噪声源的测量，能够沿着预定路径移动。

兼容任意品牌麦克风

Dewesoft的声功率测量系统与任何品牌的麦克风无缝兼容，如PCB、GRAS或B&K麦克风。麦克风直接连接到我们的数据采集系统，无需额外的硬件。

如果您偏好使用外部极化麦克风（如需要长时间的稳定性、更高的动态范围和/或高温稳定性），Dewesoft还提供带有集成放大器的SIRIUS-MIC200设备，可以直接连接麦克风。

Dewesoft支持灵活的麦克风配置，用户可以根据特定的测量需求调整配置，同时确保符合国际标准。

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简单的麦克风配置与可视化

为使工程师的设置更快速、更简便，我们在Dewesoft的声功率测量模块中改进了麦克风配置可视化功能。更新后的图形清晰地显示了ISO 3744等相关标准定义的所有麦克风布置。

声功率测量遵循标准化的麦克风配置，取决于测量环境、精度要求和测试对象的大小。麦克风的数量和位置依赖于所选标准（如ISO 3744和ISO 6395）及测试条件。

逐步测量流程

DewesoftX软件提供简单的引导式工作流程，确保每一步都能精确高效地进行声功率测量。

· 背景噪声测量：首先记录背景噪声水平，在关闭噪声源时进行。

· 声功率测量：打开噪声源，测量其声功率级。

· 多传感器或多次测试：若使用多个传感器或多次测试，重复此过程确保全面的数据收集。

远程控制操作

通过远程控制通道自动化声功率测量，确保测量的精准性和高效性。可以使用光障等触发通道，自动启动测量，免去人工操作。

修正因子

为确保准确的声功率测量，DewesoftX自动应用修正因子，补偿背景噪声、房间影响和气象条件等因素。

· K1 – 背景噪声修正：调整背景噪声干扰。

· K2 – 房间影响修正：补偿声音反射或吸收。

· C1 & C2 – 气象修正：在低温或高海拔情况下进行测量时应用。

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窄带FFT声功率分析

通过窄带FFT分析，工程师能够检测声功率频谱中的特定模式和峰值，提供更深入的噪声诊断。Dewesoft的声功率模块支持CPB和FFT分析并行运行，确保全面的频谱分析。

多次运行周期重计算

声功率模块现在支持跨多个运行周期的结果重计算，这提高了精度并确保符合行业标准。

多个运行周期的测量有助于通过平均变化来精化声功率结果，在某些标准中，多个周期是必需的。例如，ISO 6395标准——适用于包括反铲装载机在内的工程机械——要求进行多个运行周期来精确确定声功率。

运行周期示例

K2	前进模式 2
K1 run 1	反向行驶模式 2
K1 run 2	静止工作周期模式 2
K1 run 3	反铲工作周期模式2

运行周期	描述
前进模式 1	前进模式 3
静止工作周期模式1	静止工作周期模式3
反铲工作周期模式1	反铲工作周期模式 3

通过这一增强功能，Dewesoft让您轻松配置和重新计算多周期测量，确保更可靠和标准化的声功率分析。

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声功率与阶次跟踪

Dewesoft现在提供通过专用模块进行阶次跟踪的声功率分析：阶次分析声功率 (OASP)。

该新模块位于应用模块列表的“声学”部分，能够在旋转机械中进行高级噪声源识别。

要添加阶次分析声功率，请简单选择声学类别下的“更多+”。

通过阶次跟踪声功率，您可以分析声功率排放的旋转阶次内容，从而精确评估各个旋转组件。这有助于识别哪些组件对噪声水平贡献最大，并可能需要修改以满足声功率标准要求。

通过声强法测量声功率

除了传统的声压方法外，声功率还可以通过声强法测量，在多种应用中具有独特的优势。声强法既可以测量声学能量流的幅度，也可以测量其方向，使其能够更灵活、更准确地评估噪声排放。

声强法的优势：

· 适用于任何环境 – 与需要控制环境的声压方法不同，声强测量可以在现实环境中进行，即使在存在背景噪声和反射的情况下。

· 识别噪声源 – 声强的方向性有助于精确定位噪声源，特别适用于故障排查和优化产品设计。

· 现场测量 – 可以直接在现场进行测量，而不需要大规模的无回声室或混响室。

通过利用声强法，工程师可以获得一种强大的替代测量声功率的方法，从而改善噪声诊断、产品优化和法规合规性。

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分析报告生成

一旦声功率测量完成，您可以轻松将数据导出到预设计的Excel报告模板中，自动生成分析报告。

该模板是完全可自定义的，您可以添加公司徽标、测量详情、操作员信息、日期、地点等内容。这确保了专业且标准化的报告，以满足您的特定需求。

人体振动测试（ISO - 2631）

在汽车、工程机械及工业设备领域，人体振动（HBV, Human Body Vibration）不仅是衡量乘坐舒适性的关键指标，同时也是职业健康与安全的重要评价依据。基于 ISO 2631 等国际标准，人体振动测试能够对人体在不同振动环境下的响应进行量化评估，广泛应用于车辆平顺性（Ride Comfort）研究、操作员舒适性优化以及长期振动暴露风险分析。

人体振动测试的核心指标

人体振动评估通常关注参数：加速度、频率加权值、振动暴露值（A(8)）、振动剂量值（VDV）和峰值与RMS值。

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Dewesoft 测试系统

SIRIUS® 数据采集系统：高动态范围（DualCoreADC®）、支持 IEPE / 电压 / 电桥输入和高抗干扰能力，适用于复杂现场。

人体振动专用传感器

· 三轴座椅加速度传感器：用于测量驾驶员座椅振动

· 三轴地板/脚部传感器：测量脚部接触点振动

· 背部振动传感器：评估人体背部振动影响

常见配置：IEPE 三轴加速度计（如 ±50g / ±100g 量程）和座垫式加速度传感器（符合 ISO 8041）。

DewesoftX 软件分析模块

DewesoftX 提供完整人体振动分析功能：ISO 2631 标准加权滤波、实时 RMS / VDV 计算、A(8) 振动暴露评估、多通道同步分析和时间历史与频谱分析。

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测试流程

Step 1：

传感器布置：座椅（Z轴为主）、脚踏区域和靠背位置，确保符合 ISO 标准方向定义。

Step 2：

数据采集：多通道同步采集振动信号，同步记录车速、路况、CAN数据等。

Step 3：

实时分析：自动应用频率加权、实时计算 A(8)、VDV，判断是否超出标准限值。

Step 4：

结果评估：振动舒适性评级，职业健康风险评估，多工况对比分析。

典型应用场景

汽车与乘用车：座椅舒适性优化和NVH 评价补充。

工程机械：挖掘机 / 装载机振动评估和操作员健康保护。

轨道交通：列车振动舒适性分析

工业设备：长时间操作振动暴露评估

实际应用价值

通过 Dewesoft 人体振动测试方案，用户不仅能够满足 ISO 2631 / ISO 8041 等标准要求，还可以在车辆开发与优化过程中获得更具指导意义的数据支撑车辆平顺性（Ride Comfort）开发，从人体感知角度优化底盘、悬架及座椅设计，量化舒适性评价指标，将主观体验转化为可对比、可复现的数据，满足职业健康法规要求，评估长期振动暴露风险（A(8)、VDV），辅助 NVH 分析闭环优化，将振动数据与人体响应关联，提升优化效率，支持多工况、多场景验证，覆盖道路测试、台架测试及实际使用环境。

FFT频谱分析仪

Dewesoft FFT频谱分析仪集成完整功能包括高性能多通道实时FFT分析（不限输入通道）、高级光标与标记功能、高自由度频谱分辨率、灵活平均方式和深度频域分析高级功能。同时具备简单配置和直观用户界面。

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FFT频谱分析仪概览

性能与灵活性

完整频谱分析能力高级平均、分辨率（最高64,000 lines及以上），可直接设定带宽（如 0.01 Hz）。

多通道实时分析：多通道实时显示与分析和FFT数据对比分析。

在线 + 离线分析：实时在线频谱分析和离线数据频域分析

FFT分析应用概述

FFT（Fast Fourier Transform）用于将信号从时域转换为频域，包括时域 vs 频域，时域：单一波形（所有特性叠加），频域：独立频率成分，频域分析可更深入理解信号特性。

FFT分析应用场景

频域分析是信号分析与监测的核心方法。

典型应用：预测性设备健康监测、结构动力学分析、耐久性测试、疲劳分析、旋转机械分析、轴承故障检测、阶次分析、扭转振动分析、燃烧分析、人体振动测试、声学与噪声分析、制动噪声测试和冲击与跌落测试。

FFT频谱分析仪硬件

振动测量设备与传感器

Dewesoft 提供DAQ系统与信号调理模块，支持多种传感器：IEPE / ICP® 、MEMS 、电荷加速度计、应变计、麦克风、转速传感器和编码器。

丰富的光标与标记工具

支持多种分析标记：Free / Maximum 、RMS / Sideband 、Harmonic / Damping 、Delta / Kinematic 、Zoom / Trigger

窗函数

用于减少频谱泄漏：Hanning / Hamming 、Blackman / Flat Top 、Rectangular 等

进阶应用——轴承故障检测（包络分析）

· 识别轴承损伤频率

· 支持轴承数据库

· 自动匹配特征频率

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进阶应用——STFT 短时傅里叶变换：分段FFT ，适用于非平稳信号。

进阶应用——全频谱分析（Full Spectrum）：复数信号分析，支持转子分析。

进阶应用——倒谱分析（Cepstrum）：用于语音与振动分析，支持多参数设置

进阶应用——互谱与自谱和PSD：单通道自谱，多通道相关互谱，功率谱密度 (PSD)

综合运用——振动与状态监测：可检测轴承故障、过热、不平衡、安装问题和齿轮损伤。Historian系统基于 InfluxDB：数据存储、断线保护和趋势分析。声学频谱分析支持IEPE麦克风，结合声级计、声强 / 声功率和声品质分析模块

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扭转振动测试与分析

在发动机、电机、变速箱及各类旋转机械中，扭转振动（Torsional Vibration）是影响系统可靠性与寿命的关键因素之一。

如果未能有效识别与控制，可能导致齿轮损坏、轴疲劳断裂，噪声与NVH问题。因此，基于高精度数据采集的扭转振动测试，已成为动力系统研发与验证的重要手段。

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一、什么是扭转振动？

扭转振动是指旋转轴在传递扭矩过程中产生的角位移周期性波动。

本质：

· 转速 ≠ 恒定

· 扭矩 ≠ 平稳

而是存在微小但关键的动态变化。

核心参数包括：扭转角、角速度波动、扭矩波动和阶次。

二、扭转振动的典型问题

在实际工程中，扭转振动可能导致机械损伤、轴疲劳和齿轮啮合冲击。NVH问题是异响和共振，导致性能下降、传动效率降低和控制精度下降。

三、 相关标准与工程规范

扭转振动测试通常参考标准：SO 10816机械振动评价标准（整体振动）和ISO 7919
轴振动测量标准和IEC 60034-14机振动限值。虽然这些标准多针对整体振动或轴振动，但在工程实践中，扭转振动分析通常需结合这些标准进行综合评估。

四、Dewesoft 扭转振动测试方案

Dewesoft 提供多种扭转振动测量方法，适用于不同测试场景。

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编码器法

通过高分辨率编码器测量角度变化：增量式编码器和绝对值编码器，高精度角度测量，适合低速与稳态分析。

转速脉冲法

通过测速传感器获取转速信号：齿轮传感器和磁电式 / 光电式，用于转速波动分析和阶次分析。

双编码器差分法

在轴两端安装两个编码器，直接计算扭转角 = 两端角度差

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阶次分析用于分析转速相关振动：

其中：n：阶次 f(rot) ：转频

可识别共振问题、齿轮啮合频率和电机电磁激励

多信号同步采集（核心优势）

Dewesoft 系统支持同步采集扭转振动（Encoder / Tacho）、扭矩、转速（RPM）和振动（Accelerometer），CAN / ECU 数据所有信号严格时间同步（μs级），实现机械 + 电气联合分析和故障根因定位。

五、典型应用场景

汽车行业：发动机曲轴扭振、变速箱输入输出轴分析和电驱系统（电机 + 减速器）。

工业设备：涡轮机械、压缩机和发电机组。

船舶与能源：推进系统和大型传动轴。

六、应用价值

通过高精度扭转振动测试，可以实现：

· 提前识别结构疲劳风险

· 优化NVH性能

· 提升传动效率

· 精确定位激励源（机械 / 电气）

· 加速产品开发与验证

在电动化与高效传动系统发展趋势下，扭转振动分析的重要性持续提升。

模态测试与分析

在工程结构设计中，振动问题往往难以通过经验判断——桥梁共振、车身异响、设备疲劳等，背后都与结构的固有特性（模态）密切相关。

模态分析正是识别这些特性的核心方法，通过测试与计算，揭示结构的“动态指纹”。

一、什么是模态分析？

模态分析用于识别结构的三大核心参数：

模态三要素：固有频率、阻尼比和模态振型。

本质：结构在不同频率下，会以特定方式振动。

三、相关标准与规范

常见工程问题： 共振导致噪声（NVH）、结构疲劳与损伤、产品性能不稳定和控制系统失效。核心目标是避免激励频率 ≈ 固有频率（共振）。

三、相关标准与规范

模态分析涉及振动测试与结构动力学标准：

· ISO 7626模态测试方法（冲击锤 / 激振器）

· ISO 10816振动评价标准

· ISO 16063振动传感器校准

说明：
ISO 7626 是模态测试的核心参考标准，涵盖测试布置、激励方式及数据处理方法。

四、模态分析基本原理

结构振动可简化为多自由度系统：

mx + cx + kx = F(t)

其中：m：质量 c：阻尼 k：刚度

通过求解该系统，可得到模态参数。

五、测试方法

冲击锤测试

最常见方法：使用力锤激励结构和测量响应（加速度）。

激振器测试

使用电动激振器：连续激励（扫频 / 随机）和可控性更强，适合大型结构和高精度测试。

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六、频响函数（FRF）分析

模态分析核心数据：

H(f)=X（f）/F(f)

其中：X(f)：响应 F(f)：激励

FRF 用于提取固有频率、识别阻尼和构建模态模型。

七、模态参数识别方法（重点强化）

常见方法：Peak Picking（峰值法）、Polynomial Method（多项式法）、Least Squares Complex Exponential（LSCE）和PolyMAX（工业常用），这些方法用于从 FRF 中提取模态参数。

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八、Dewesoft 模态分析解决方案

多通道同步采集

支持力（冲击锤 / 激振器），加速度（IEPE传感器），位移 / 速度，所有通道 μs级同步。实时 FRF 计算自动生成 FRF、相干函数（Coherence）分析和窗函数支持（Hanning / Exponential）。模态参数识别自动模态提取、稳定图分析和模态动画（Mode Shape Visualization）。

九、SIMO 与 MIMO 测试方法

在模态分析中，根据激励与响应通道数量的不同，通常分为 SIMO 与 MIMO 两种测试方法。这也是实际工程中非常关键的测试策略选择。

SIMO单输入，多输出

特点：使用单一激励源（如冲击锤或单个激振器）和同时测量多个响应点。

典型实现方式：冲击锤逐点激励（Roving Hammer）或固定激励点 + 多传感器测量。

局限性：激励能量有限和对复杂结构（高模态密度）识别能力有限。

MIMO多输入，多输出

优势：激励能量更高、可同时激发多个模态，适用于大型或复杂结构。

SIMO vs MIMO 对比

项目	SIMO	MIMO
激励方式	单点	多点
系统复杂度	低	高
适用对象	简单 / 中等结构	复杂 / 大型结构
模态识别能力	中等	强
测试效率	较低（逐点）	高

Dewesoft 的实现优势

Dewesoft 系统在 SIMO / MIMO 测试中具备显著优势：高通道同步采集（μs级）、多激振器同步控制、实时 FRF 与相干函数分析，支持复杂模态识别算法（如 PolyMAX）。特别适用于高模态密度结构和大型工程结构测试。

工程建议

中小结构优先选择 SIMO（冲击锤），大型复杂结构推荐 MIMO（多激振器），若存在非线性或耦合问题：优先 MIMO。

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阶次分析

阶次分析是一种用于分析旋转或往复机械（如发动机、压缩机、涡轮、泵）噪声和振动信号的技术。第一阶指机器旋转的速度，其后的每一阶都是旋转速度的倍数。这些机械包含多种部件，每个部件都会对整体振动和噪声产生独特贡献。通过阶次分析，可以识别并分离各部件振动模式，单独分析每个部件的性能与质量。

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由于阶次与机器转速无关，阶次分析是非稳态振动测量的首选工具，尤其适用于转速变化的工况。 Dewesoft 阶次分析解决方案是分析旋转机械运行状态（如共振、稳定工况点、振动原因）的必备工具。适用于发动机及其他旋转机械的振动分析，涵盖研发优化及故障诊断。

阶次分析具体应用

旋转机械是工业系统中关键组成部分。几乎每条生产线都依赖至少一台旋转机械，它在生产中至关重要。发动机、动力传动系统、涡轮、泵、压缩机、电机、通风机等都可以通过阶次跟踪与分析进行设计、开发、评估与维护，旋转机械不稳定现象调查与故障排查关键转速的确定、齿轮箱故障、轴承元件故障、机械松动、不平衡、弯曲轴、对中不良、电机电气故障、泵汽蚀、区分旋转噪声与结构振动和齿轮、皮带、风扇、泵、压缩机和涡轮的其他振动问题。

Dewesoft 硬件典型配置

基础阶次分析系统

· SIRIUS Mini 数据采集系统

· 双核 24-bit Sigma-Delta ADC，采样率 200 kS/s，动态范围 160 dB

· 最多 4 个 IEPE 加速度计

· 最多 1 个测速传感器

高级阶次分析系统

· SIRIUS 模块化数据采集系统

· 双核 24-bit Sigma-Delta ADC，采样率 200 kS/s，动态范围 160 dB，±1000 V 电隔离

· 最多 8 个 IEPE 加速度计

最多 8 个测速传感器

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阶次分析设置简易操作

可在测试前选择多种选项：

· 阶次瀑布图 vs 时间：随时间监控阶次谱

· 阶次瀑布图 vs 参考：随 RPM 或其他通道监控阶次谱

· 阶次谐波：2D 图显示用户定义谐波

测量后可随时修改设置，DewesoftX 保留原始数据，可在后处理重新计算阶次分析结果

· 设置 RPM 上下限

· 选择 Run-Up / Coast-Down / 两者同时计算

FFT 频域分析设置

支持 FFT 输出：

· FFT 瀑布图 vs 参考：随通道监控 FFT

· 时间域谐波：显示谐波随时间幅值

· 整体 RMS vs 参考：监控全频段 RMS

频域与阶次域峰值计算

· 保留各谱线最大值

显示时间、RPM 或其他通道的极端峰值

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Campbell 图 2D / 3D 可视化

· 三维响应谱可在单平面可视化

· Campbell 图展示系统响应随振动工况变化

· 值域分级，圆圈大小 & 颜色随级别变化

· 可截断低值层便于分析

Bin 设置自由配置

· 可设置 Delta & Hysteresis 将测量范围划分为 Bin

· 数据可连续采集或仅在 Bin 中心

谱计算方法：保留首次计算谱、始终更新 Bin 、Bin 内谱取平均，保留最大值。

轴心轨迹图分析

· Dewesoft 轨迹分析器可分析旋转盘运动

· 轨迹图显示轴旋转方向（箭头 CCW）

· 直观展示轴心轨迹

动平衡测试

在所有旋转机械系统中，“不平衡”几乎不可避免——从电机、风机到汽车轮毂、涡轮转子，哪怕极小的质量偏差，也会在高速运转中被放大，导致振动、噪声甚至结构损伤。动平衡正是解决这一问题的核心技术，通过精准测量与校正，使旋转部件达到最佳运行状态。

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一、什么是不平衡？

不平衡是指旋转体的质量分布不均，导致其重心偏离旋转轴线。

结果：离心力产生周期性振动和转速越高，影响越严重

不平衡的基本形式

1️静不平衡

· 单一平面质量偏心

· 可通过单面校正

2️偶不平衡

· 两端质量方向相反

· 需要双面校正

3️动不平衡

· 综合不平衡（最常见）

· 必须多平面校正

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二、 不平衡带来的问题：

轴承寿命降低、振动与噪声增加（NVH）、能耗上升，严重时导致设备损坏。

三、相关标准与规范（重点保留）

动平衡必须符合国际标准：

· ISO 1940-1
转子平衡质量等级（G等级，如 G2.5 / G6.3）

· ISO 21940
动平衡综合标准体系

· ISO 10816
振动评价标准（辅助判断平衡效果）

关键点：
不同设备对应不同平衡等级，例如：精密电机：G2.5、工业风机：G6.3 或更高。

四、动平衡核心原理

动平衡的目标是通过加重或去重，使不平衡力最小。

基本关系：

F = m ·r · w · w

其中：m：不平衡质量 r：偏心半径 w：角速度

结论：转速越高，不平衡影响呈平方增长。

五、Dewesoft 动平衡解决方案

Dewesoft 提供完整的现场与实验室动平衡方案。

单面动平衡

适用于：风扇、砂轮和窄型转子

特点：操作简单、成本低。

双面动平衡

适用于电机转子和长轴系统，可同时校正幅值 + 相位。

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多面动平衡

适用于复杂系统：如涡轮机械和多级转子，具有高精度和适合复杂模态的优势。

配图建议：多平面校正示意

测量系统组成

典型配置包括：加速度传感器（振动）、转速传感器（Tacho）、相位参考信号和数据采集系统（DAQ）。

Dewesoft 支持多通道同步采集（μs级）和实时计算不平衡量。

软件与分析能力（Dewesoft X）

核心功能：实时振动幅值与相位显示、自动计算配重质量与角度、试重法和极坐标 / 向量图显示，工程师可直接得到加重位置（角度）和加重量（质量）。

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现场动平衡

无需拆卸设备即可完成平衡：

优势：降低停机时间、减少维护成本和提高效率。

典型应用：工业风机、发电机组和大型旋转机械

典型应用领域

汽车行业：轮胎 / 轮毂平衡、电机转子、传动系统

工业设备：风机 / 泵、压缩机、机床主轴

航空航天：涡轮叶片、高速转子

应用价值

动平衡不仅是维护手段，更是性能优化工具，能帮助用户延长设备寿命、降低振动与噪声提高能效、提升运行稳定性，支持高速、高精密系统设计。

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