压力脉动波形的滤波问题

无论是模型还是真机的压力脉动试验，都会受到外界无关因素的干扰，影响到对信号的采集和分析，因此常常需要进行滤波。但是，在进行数字滤波时，一定要十分慎重。要滤掉的频率：一是必须有充分的理由和证据，证明它是干扰信号，和机组自身无关；二是要能直观地检查，避免滤掉有关频率的信号。在目前对其研究和了解尚不充分、检查和把握比较困难的情况下，建议不进行数字滤波，而应当多从减少干扰入手。

在本次模型验收中，ASTRö研究所认为许多低频成分属于干扰信号，应当滤掉。因此，他们除主张将主循环泵转速频率的脉动成分滤掉外，还提出将低于2Hz的信号全部滤掉。验收部门认为，由于压力脉动试验中同时测量记录了主循环泵信号，确属干扰信号，可以将主循环泵转速频率的脉动成分剔除。至于剔除2 Hz以下的信号，验收部门希望其提供依据。ASTRö研究所认为：在转速频率大于20Hz的条件下（实际模型转速频率一般都在24Hz以上），水轮机引起的波动频率大于2Hz。验收部门不完全同意他们的见解，认为某些低频信号不一定是干扰信号，有的可能是你没有认识到的压力脉动源信号，也可能由于错误的测量方法将本来的高频信号分析成了低频。举例来说，如压力脉动信号中的某分量频率是499 Hz，如采样频率是500Hz（正确的采样频率应当大于998Hz），在分析出的频谱图中，该分量的频率为1 Hz。也就是说，完全有可能因为采样频率和波形频率接近，而将较高频率的波形分析成低频波。如果此时再将其当作低频波滤掉，就会导致错误的结果。

模型试验中，水轮机流道之外的其他设备（包括水箱和管道）引起的压力脉动都属于干扰信号，按道理都应当剔除，目前还不能剔除是因为没有掌握这些干扰信号的频率。其实，有些干扰信号是可以测量的，如主循环水泵和工频信号。ASTRö研究所在压力脉动试验中，同时测主循环水泵的转速信号，分析其频率，将该频率信号作为干扰信号剔除，很值得其他实验室借鉴。