Колебания — явление, с которым сталкиваются все инженеры. Это могут быть полезные колебания, как в часах или радиоприёмнике, а могут быть смертельно опасные — как в случае с подвесным мостом или небоскрёбом. Гармонический анализатор позволял разложить сложные колебания на сумму простых.
Подданный Российской империи Людвиг Мартенс был не только инженером. Его биография примечательна даже для рубежа XIX—ХХ веков — времени весьма бурного. Убеждённый марксист, в 1896 году он был арестован за революционную деятельность и после трёхлетнего заключения выслан в Германию. Оттуда он перебрался в Великобританию, а затем в США, где стал вице-президентом инженерной фирмы. После Февральской революции 1917 года Мартенс вместе со Львом Троцким вернулся в Россию, но уже в 1918-м вновь прибыл в США — не только в качестве инженера, но и дипломата.
В 1919 году Мартенс от имени Советской России вёл переговоры с американским правительством, пытаясь добиться официального признания нового государства. Он организовывал митинги в поддержку Советов, привлекал в Россию технических специалистов, выдавал визы и даже ходил на допросы — его обвиняли во вмешательстве во внутреннюю политику США. В 1921 году Мартенса признали невиновным в нарушении американских законов, однако всё же выслали из страны.
Вернувшись в Россию, Людвиг Мартенс возглавил Комитет по делам изобретений и продолжил заниматься инженерной работой. Он конструировал дизельные двигатели — и в 1924 году для этих целей создал свой гармонический анализатор.
Дизельный мотор, как и многие другие устройства, состоит из множества движущихся частей. При работе в нём возникают вибрации, которые могут привести к износу или даже разрушению агрегата. И с этими вибрациями не так просто бороться из-за сложного характера колебаний. Записанная при помощи измерительных приборов кривая не позволяет с ходу понять, каковы амплитуды простых составляющих, из которых складывается сложное колебание.
Анализатор — математическое устройство, которое позволяет рассчитать эти амплитуды. График, полученный с записывающих колебания приборов и перерисовыванный в специальном виде — в так называемых полярных координатах, — обводят колёсиком анализатора. Считывая показания на вращающемся колесе, можно определить амплитуды гармоник — колебаний с частотами, кратными основной частоте.
За полдня опытные инженеры выделяли 20 гармоник. Лишь с появлением компьютеров гармонический анализ колебаний стал быстрой и рутинной операцией.
Прибор Мартенса считался быстрым, простым и удобным, так как другие методы были либо очень неточными, либо требовали сложных и дорогих установок.
На сайте Политехнического музея в разделе «Коллекция» — ещё больше оцифрованных экспонатов