Частота – это скорость повторения колебаний в единицу времени. Сигнал вибрации на рис.1-1 имеет только одну частоту. Частоту этого сигнала определяют путем измерения количества времени, которое требуется для совершения одного цикла колебаний (рис.1-3). Протяженность этого отрезка времени называют периодом Т; этот период показан на рисунке. Единицы измерения периода – секунды на цикл колебаний.

Частота   измеряется в циклах на секунду или в герцах (Гц) и обратно пропорциональна периоду в секундах:

   (1-1)  

Имея дело с роторами, мы часто бываем заинтересованы в том, чтобы выразить частоту в циклах в минуту, или ц/мин. Тогда частоту можно будет непосредственно сравнить со скоростью вращения агрегата, которая измеряется в оборотах в минуту, или об/мин. Частоту в ц/мин можно рассчитать из периода, применив следующую формулу:

   (1-2)  

В окружности – 2 радиан или 360 град; это утверждение можно расширить и сказать, что в одном цикле колебаний – 2 радиан или 360 град. Таким образом, частоту можно также выразить в радианах в секунду (рад/сек):

     (1-3)  

Частоту     (греческая строчная буква “омега”) иногда называют циклической (круговой) частотой. Красный вектор на рисунке 1-1 вращается с круговой частотой   и совершает один оборот за каждый цикл колебаний.

Вращающийся вектор может показаться сложным способом описания простой системы, показанной на данном рисунке. Однако это является логической моделью движения вала: при гармонических колебаниях вал ротора перемещается по круговой или эллиптической траектории в двухмерном пространстве. В общем,   будет применяться для обозначения частоты вибрации роторной системы. Одномерное положение ротора можно выразить как проекцию вращающегося вектора на ось датчика (на рис.1-1 это – желтый вектор).

Для описания диапазонов частот в агрегатах обычно используют несколько терминов (рис.1-2):

 Рисунок 1-2. Определение частот вибрации машин и агрегатов (оборудование). Синхронная или 1Х - это эквивалент рабочей скорости агрегата.

Синхронная, или 1Х. Это скорость вращения ротора. «Х» – это эквивалент математического знака умножения. Следовательно, 1Х можно прочесть как однократная скорость ротора (первая гармоника частоты вращения, оборотная частота вращения).

Несинхронная. Любая частота, кроме 1Х.

Подсинхронная. Любая частота меньше 1Х. Эта группа может включать в себя простые целые коэффициенты, такие как 2/3Х, 3/4Х и т.д., десятичные коэффициенты, такие как 0,48Х, 0,37Х и т.д., или субгармоники (см.ниже).

Надсинхронная. Любая частота больше 1Х. Эта группа может включать в себя простые целые коэффициенты, такие как 3/2Х, 5/2Х и т.д., десятичные коэффициенты, такие как 1,6Х, 1,8Х и т.д., или супергармоники(см. ниже).

Субгармоника. Частота меньше 1Х, у которой целый коэффициент имеет единицу в числителе: например, 1/2Х, 1/3Х, 1/4Х и т. д. 

Супергармоника. Частота больше 1Х, которая имеет целый множитель: например, 2Х, 3Х, 4Х и т.д.

Автор: Donald E. Bently "Fundamentals of Rotating Machinery Diagnostics"

Перевод: Виктор и Алексей Рожковы (rotkiv)