倍频和虚假倍频的特点分析，确定真实存在的倍频 分量，剔除虚假倍频分量，达到了去伪存真之目的。3、本发明由于采用理论和实践相结合的 方式，操作步骤简单易行。本发明应用于压力脉动测量分析中虚假倍频成分的辨别和剔除； 还可以在旋转机械的振动、摆度等类似周期性信号分析领域中广泛应用。
【附图说明】
[0014] 图1是常规涡带压力脉动波形示意图；
[0015] 图2是各种锯齿波及FFT分析结果示意图；其中，图2. 1是对称型锯齿波及FFT分 析结果示意图；图2. 2是缓升急降型锯齿波及FFT分析结果示意图；图2. 3是急升缓降型锯 齿波及FFT分析结果示意图；
[0016] 图3是水轮机压力脉动曲线分析出的倍频状况示意图；其中，图3. 1是某混流式水 轮机模型压力脉动曲线示意图；图3. 2是某混流式水轮机模型压力脉动曲线示意图；图3. 3 是贯流式水轮机模型在尾水管锥段4号测压点测量的压力脉动曲线及分析结果；图3. 4是 贯流式水轮机模型在尾水管锥段2号测压点测量的压力脉动曲线及分析结果；在图3. 3及 图3. 4中，Max、Min分别指最大值和最小值，Pk-Pk是指"峰峰值"，即最大值和最小值之差， Ampl是FFT分析出的最大分量幅值，Max、Min、Pk-Pk和Ampl的单位均为kPa;
[0017] 图4是IEC60193等标准引用的压力脉动曲线示意图；其中，图4. 1是某水栗水轮 机模型在水栗工况压力脉动示意图；图4. 2是某混流式水轮机模型在部分负荷时压力脉动 示意图；图4. 3是某混流式水轮机模型在较高负荷时压力脉动示意图；图4. 4是某混流式 水轮机模型在满负荷时压力脉动示意图；爲表示尾水管锥管下游侧压力脉动，爲表示尾 水管锥管上游侧压力脉动，I3表示蜗壳进口压力脉动；
[0018] 图5是贯流式水轮机模型压力脉动分析的高倍频分量示意图，图中Max、Min分别 指最大值和最小值，Pk-Pk是指"峰峰值"，即最大值和最小值之差，Ampl是FFT分析出的最 大分量幅值，Max、Min、Pk-Pk和Ampl的单位均为kPa;图5. 1和图5. 2对应的测试工况不 同，在图5. 1中，转速频率fn= 16. 2375Hz，而图5. 2中fn= 15. 339Hz。
【具体实施方式】
[0019] 本发明提供一种真假倍频压力脉动信号的区分方法，该压力脉动信号包括倍频压 力脉动信号和振动信号，本发明基于傅里叶变换特性的分析辨别模式，区分非调谐波和调 谐波的不同特点，在查清FFT技术自身缺陷的基础上，将FFT分析出的频谱曲线和压力脉动 时域曲线的详细分析相结合，发现因技术原因凭空捏造的假倍频分量，确定真实存在的倍 频分量，去伪存真。
[0020] 在本发明的方法中，提出了"虚假倍频"这一概念。之所以通过快速傅里叶变换 (FFT)会凭空捏造出所谓的"虚假倍频"，其原因在于：（1)傅里叶变换采用调谐波组成的有 限级数来组成离散的非调谐波波形时，只有虚拟出多阶倍频成分的调谐波才能组合出基础 频率的非调谐波；（2)在水力机械测量的压力脉动信号中，许多是非调谐波，有比较对称的 锯齿波，有急升缓降的锯齿波，也有急降缓升的锯齿波，还有急升急降的平顶或平底波等， 都不是标准的调谐波。因此，在用快速傅里叶变换将这些非调谐信号转换成调谐波时，可能 会"捏造"出一些不存在的所谓倍频信号。为分辨出压力脉动信号的真假倍频分量，查找出 真正的倍频分量产生原因，而不致被假倍频引入歧途，有必要发明一种辨别FFT频谱分析 真假倍频分量的方法。
[0021] 区分真假压力脉动信号分析方法在对压力脉动信号进行快速傅里叶变换（FFT) 并发现倍频分量后进行。也就是说，在分析的频谱曲线中，不仅发现了某一频率f?的分量幅 值比较突出，还发现了该频率的其它倍频成分（如2f、3f、4f等等）也比较突出，这些比较 突出的倍频成分就是所谓的倍频分量。下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0022] 本发明的真假倍频压力脉动信号的区分方法步骤如下：
[0023] 1)查清水力机械设备的基本参数、测试压力脉动时的工况参数以及压力脉动的测 量部位和测量分析方法；
[0024] 其中，水力机械设备的基本参数包括转轮叶片数Z、活动导叶数Z。、固定导叶数Zv 等几何参数；如测量的是贯流式水轮机，则还需查清其支墩数量。
[0025] 测试压力脉动时的工况参数主要是水轮机或水栗转速n和工频频率等。
[0026] 压力脉动的测量部位主要包括蜗壳进口、尾水管锥段、尾水管肘管及水轮机转轮 进口等，而测量分析方法包括采集频率、采集及分析点数等。
[0027] 2)查找虚假倍频分量，对照压力脉动信号的波形（指时域曲线）和频谱曲线，排 除各种锯齿波可能"捏造"出的虚假分量，可根据倍频情况检查压力脉动波形是否会"捏造" 出这些频率，列出疑似虚假倍频的频率清单。
[0028] 其中，查找方法步骤如下：
[0029] (1)查找存在倍数关系的频率成分，确定基频的频率值f及幅值a，并进一步查清 其2倍频、3倍频等N倍频分量的频率及幅值。需要注意的是，此处的基频不一定是主频（幅 值最高的分量频率），其它倍频和基频的倍数也不一定是非常严格的整数，只要能满足是基 频的（〇. 99~I. 01)N倍即可认为是倍频分量；N为整数，N= 2、3、4……。
[0030] (2)对存在两个以上倍频分量的压力脉动时域曲线进行比较分析，一是判断该曲 线是否为锯齿波，如果是则还需要查清该曲线是对称型、急升缓降型还是急降缓升型。
[0031 ] (3)如果FFT分析的频谱存在基频f和基频f的奇数倍频成分，且各倍频分量的幅 值依次降低，而偶数倍频成分基本不存在，分析的压力脉动时域曲线如呈比较标准的对称 锯齿波，则判断出3f、5f、7f等奇数倍倍频分量为虚假倍频（如图4. 4所示）；前述"基本不 存在"是指偶数倍频成分的幅值为〇或与周围其它杂波分量幅值差别很小；
[0032] (4)如果FFT分析的频谱存在基频f和2f、3f、4f等各倍频成分，且各倍频分量的 幅值依次降低，分析的压力脉动时域曲线如呈急升缓降（如图3. 1、图4. 3所示）、急降缓升 或急升急降（如图3.2中PP_401曲线所示）锯齿波，则可基本判定2f、3f、4f等倍频分量 为虚假倍频。
[0033] (5)如果FFT分析的频谱存在基频f和2f、3f、4f等各倍频成分，各倍频分量的幅 值依次降低，分析的压力脉动时域曲线如呈急升缓降、急降缓升或急升急降锯齿波，且个别 分量的幅值比其前一个倍频的幅值还高（如图3. 3所示，幅值最高的频率f= 16. 3Hz，2f和 3f?的幅值都比较突出，但3f的幅值大于2f幅值），或幅值没有依次降低（如图3. 4所示， 幅值最高的频率f= 16. 3Hz，2f比f的幅值下降较多，但3f的幅值没有比2f?幅值进一步 降低），则应进入步骤3)，进一步判断该倍频是否是真实倍频。
[0034] 3)进一步证实倍频分量真假，对照测量压力脉动波形的工况及水力机械设备自身 的物理参数判断是否有物理因素会产生步骤2)中所列出的疑似虚假倍频分量，以确定这 些倍频分量的真假。其步骤为：
[0035] (1)如果存在倍频成分的压力脉动的基