描述
频谱图-飞机振动的类型
PBS系列振动分析仪的一个最不为人所知的特点是频谱功能。频谱功能是一个更难理解的功能，但一旦掌握了，技术人员就可以快速深入地理解测试过程中的引擎。
下面的图1显示了PBS系统的基本光谱。x轴是频率，单位为Hz(每秒)。y轴是振幅，以速度为单位，英寸每秒pk或IPS pk。
图1:基本光谱
读取振动频谱
为了阅读这张频谱图，我们沿着x轴观察在振动振幅中有一个尖峰的频率。在这种情况下，我们有60hz和120hz的峰值。这意味着飞机上的振动传感器检测到的振动波可以分解为两个不同频率的波。
为了简单起见，我们假设我们使用的是单轴发动机。如果我们知道发动机N1风扇以60hz的频率旋转，那么我们可以放心地假设第一个振动峰值是与N1转子振动相关的振动。然而，120hz的信号是什么呢?
可能有很多原因。然而，速度是一个很好的暗示。由于它的速度是N1转子的两倍，我们称这个更高的尖峰为原始N1速度的“谐波”。以另一速度谐波发生的振动很可能与基本速度有关。在这种情况下，振动很可能是由发动机每旋转一次就会发生两次的东西引起的。这可能是在N1轴上以2:1的比例驱动的部件齿轮的特征。
在各种谐波上都有可能得到振幅峰值。在这个例子中，我们看2X谐波。但在3X、4X、5X等处的频谱上可以看到振动峰值……这些整个阶次谐波被归类为机械振动。例如，如果我们在处理一架有4个螺旋桨叶片和6缸活塞发动机的飞机，我们会在频谱中看到4X叶片的信号，从引擎的发射脉冲中看到3X信号。
它也可能是一半的分数次谐波。例如，½X振动是每隔一次旋转发生一次的振动。这些被称为工作谐波。这些问题通常是由配件松动、失火等引起的。
当然，频谱可能不像图1所示的那样容易阅读。它们传统上充满了来自飞机总振动特征中各种振动源的不同峰值。从发动机转子的转速开始，我们就可以计算出许多不同的峰值是否在主转速的谐波速度下下降。有了这些知识，就可以更容易地确定振动尖峰的原因。
将振动分析作为趋势监测程序的一部分
既然我们已经知道了光谱的基本知识，我们怎么知道什么是正常的，什么不是正常的呢?嗯，我们并不总是知道。许多引擎制造商从来没有公布一个标准的频谱，什么是正常的引擎应该显示。没有这些信息，我们能做的最好的就是利用好的趋势监测技术。
当发动机是新的时，应该进行基线振动分析，以确定该特定发动机的基线频谱。随着发动机的老化，我们继续进行计划和计划外的振动分析，以获得新的频谱。然后我们可以将这些光谱与引擎更新时的旧光谱进行比较，看看引擎是如何随着时间的推移而老化的。
我们预计振动频谱会随着发动机的老化而逐渐改变。也许与中年相比，早期引擎的变化会更快、更明显，但这种变化应该受到密切关注，看看趋势是否已经“失去控制”。如果趋势迅速超出了我们的容忍范围，那么是时候开始仔细查看我们的频谱图，以确定哪里出了问题，这样我们就可以迅速修复问题，让引擎恢复服务。
