概要
小波分析是对傅立叶分析的一种活用,它能有效地对随时间变化和空间推移的波形数据进行分析。根据这个手法,能对一些突发性、非固定性音振等复杂数据进行精确分析。
小波变化是科学的显微镜,它能够捕捉到一些细微的非连续性变化的信息和数据,非常适用于异音?振动分析、声学分析、地震波分析、撞击分析、脑波•心电图分析。
心电图小波分析是一种非浸袭性诊断方式,通过它对心肌梗塞、脉率不齐等病情做有效地分析。
不仅如此,我们还利用小波分析,对机器心脏的分析也在有条不紊地进行着。
特性
分析出随着时间变化,其频率分布和能量变化信息,并以彩色形式显示在2维平面图和3维立体图中。
能选择Morlet、Gabor、Mexican Hat等不同的母小波函数。
功能
相同数据在不同解析函数下结果
Moire分析法适用于观察整体频率特征。
Gabor分析法适用于观察低频率的特征。
Mexican hat分析法用于分析快速变换的对象,如:撞击等。
与颜色显示不同的是,它能用视觉感受到整体能量的分布情况。
汽车变速箱的分析实例
这是用小波分析软件进行汽车变速箱异音分析的例子。
变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理。简单的说,变速箱内有多组传动比不同的齿轮副,而汽车行驶时的换档行为,也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。如在低速时,让传动比大的齿轮副工作,而在高速时,让传动比小的齿轮副工作。
在发动机指定转速的情况下,采集数据后进行小波分析,可以检查出齿轮上是不是有杂物、缺齿以及设计上是否合理等等。
齿轮箱的第一个齿轮数为11个,齿轮轴以50Hz速度转动。从上述良品图中,我们可以清楚地看出正常传动时频率(550Hz=50Hz*11)的振动特别显著,另外基本振动频率(50Hz)的振动也显得非常显著。
从上述不良品图中,我们得知,由于第一个齿轮和第二齿轮咬合得不好,第一齿轮的牙齿在上升和下降时和第二齿轮的牙齿两面碰撞,产生550*2=1.1KHz的噪音。 另外通过分析我们还清楚的看到(箭形符号),由于50Hz传动时的动力没有被顺畅地传动过来,产生了50Hz的振动击打波。
心电图小波分析
小波分析2D、3D、频率显示图