為什么會(huì )用到階次分析？現代的工業(yè)設備當中，無(wú)論是大到航空航天飛行器、小到鐘表器械等都涉及到旋轉機械，當這些旋轉機械處于運動(dòng)狀態(tài)時(shí)，其本身或與之關(guān)聯(lián)的結構會(huì )產(chǎn)生一定幅值的噪聲信號，當轉速上升或下降時(shí)，幅值也會(huì )相應的變化。一般從噪聲信號的測試結果看，噪聲信號明顯處所對應的頻率總是轉速或轉速的倍數，這種倍數的關(guān)系即是階次。通過(guò)階次可以對結構的振動(dòng)噪聲信號進(jìn)行分析，例如發(fā)動(dòng)機的振動(dòng)噪聲，在測試之前，確定發(fā)動(dòng)機各旋轉部件與曲軸轉速之間的階次關(guān)系。當實(shí)際測試時(shí)，如果發(fā)現某階次的響應大，就可以通過(guò)階次關(guān)系確定是發(fā)動(dòng)機哪個(gè)部件產(chǎn)生的響應，可以針對性地進(jìn)行減振降噪工作。因此，對于旋轉機械而言，階次分析是一個(gè)非常有用的工具。
 

　　階次分析階次圖的表達方式有：瀑布圖、colormap、階次切片圖。
 

　　1.瀑布圖是沿著(zhù)轉速軸按照較小的轉速增量產(chǎn)生的頻譜曲線(xiàn)組成的，沿著(zhù)頻率軸的每一條曲線(xiàn)都是在特定轉速步長(cháng)下的單張瞬時(shí)譜，將這些譜線(xiàn)按著(zhù)轉速先后順序堆放在一起則形成了瀑布圖。
 

　　2.colormap與瀑布圖類(lèi)似，只不過(guò)colormap是將振動(dòng)或噪聲信號的強弱用顏色來(lái)區分，更暗/冷的顏色表示更低的幅值，而更亮/暖的顏色表示更高的幅值，沒(méi)有了幅值軸，即原來(lái)的三維圖變成二維圖，因此更加直觀(guān)形象。Colormap中確定的關(guān)鍵因素是共振頻率和階次線(xiàn)，階次線(xiàn)是從原點(diǎn)出發(fā)的斜線(xiàn)，共振頻率是垂直頻率軸的直線(xiàn)，且幅值更高。
 

　　3.階次切片圖：如果需要比較各個(gè)階次在不同轉速下對信號的貢獻量的大小，在上述兩種圖形中直接進(jìn)行比較不容易判別，此時(shí)需要把這些階次作切片，將切出來(lái)的階次放在同一個(gè)二維圖中進(jìn)行比較，這就是階次切片圖。