章节4振动技术指南
1. 振动术语
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振动是指物体重复地前后、左右或上下运动的状态,一般由频率、位移、速度和加速度表示。
这4个要素一般表示为F、D、V、A。这可以简单地说明为一个弹簧和质量。当质量从起始位置被拉下并释放时,质量的运动就像右图所示的振动波形。 -
振动的原理
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频率(F)
频率是指振动物体在1秒内产生重复运动的次数
单位:Hz -
位移 (D)
位移是指振动的峰值之间的振幅(距离)
单位:μm,mm -
速度(V)
速度是指位移(D)对时间的变化率
单位:mm/s, cm/s -
加速度(A)
加速度指的是速度(V)对时间的变化率
单位:m/s2,g
2. 测量功能
这是以上述模式测量的波形为基础,用绝对值表示振动的手段.
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1. 峰值 PEAK
在一定时间内的峰值.
它用于测量相当稳定的冲击或波。图:高峰值
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2.rms(均方根值)
在一定时间内的瞬时值的均方根值。它与波的功率有关。速度的均方根值是机械状态诊断的重要因素之一
图:均方根值
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3. C・F(峰值因子・波峰因子)
峰值与有效值之比
它用于通过相对比较来确定轴承的劣化情况。
C・F=PEAK/rms -
4. EQP(等效峰值)
它是由rms值假设的正弦波峰值。
对于正弦波,rms×√2=PEAK的关系是有效的。
对于振动监测系统,有一种情况是监测EPQ而不是峰值,以避免因任何意外信号而引发错误的报警。
3. 振动的类型
根据人类的感知,振动可分为三种类型:”慢速运动且可见”、”不可见但可通过触摸感知 “和 “无法通过触摸感知,但可通过听觉感知为异常的噪音”。
![振动的类型](/assets/images/support/library/vibration-measuring/vibration-measuring-04/img-vm04-type.png)
4. FFT-快速傅立叶变换
FFT是一种基于振动波形的分析方法。一般来说,波形很复杂,分析起来很困难。
在FFT中,我们将波形分解成一系列离散的正弦波,(左图)并对每个波形进行单独评估。并单独评估每个波形。(右图)
![什么是FFT(快速傅立叶变换)?](/assets/images/support/library/vibration-measuring/vibration-measuring-04/img-vm04-fft.png)
5. 利用FFT频谱分析进行振动分析
当机器运行异常时,例如由于不平衡或轴承损坏,它将产生不同的振动,可以用FFT检测。
6. 测量点的选择
在选择监测状态的位置时,需要考虑一些要点
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1. 访问的方便性
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2. 来自外部条件的最小影响
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3. 对异常情况的最大敏感性
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4. 由异常情况引起的最小的信号衰减或信号损失
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5. 测量的可靠性
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轴承座的测量点
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内置轴承的测量点
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小型电气设备测量点
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往复式发动机测量点
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立式机测量点
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悬臂式泵的测量点
参考文献:振动研究协会发布的《ISO机器状态监测诊断(振动类II)》
7. 拾取的方法
错误地安装拾取方法可能会导致数据分散或测量不准确。
请注意以下几点
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1. 牢固地放置或安装
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2. 使所有的安装表面紧密贴合
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3. 在垂直或水平方向上与物体的轴线对齐
![拾取的方法](/assets/images/support/library/vibration-measuring/vibration-measuring-04/img-vm04-pickup-01.png)
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请注意,振动传感器的安装可能因测量频率范围而不同,错误地安装拾取器或加速度计可能导致测量不稳定和数据不正确。
一般来说,测量频率为共振频率的1/3。
拾取器的安装和接触谐振
![拾取的方法](/assets/images/support/library/vibration-measuring/vibration-measuring-04/img-vm04-pickup-02.png)
8. 测量方法
有两种振动的类型测量方法 “永久性在线振动监测系统 “和 “便携式离线监测系统”。 一般根据设备的重要性等级来选择其中的一种。
永久性在线振动监测系统
![永久性在线振动监测系统](/assets/images/support/library/vibration-measuring/vibration-measuring-04/img-vm04-method-01.png)
- 重要机器
- 持续运行的机器
- 人们无法接触的机器
- 损坏率高的机器
便携式离线监测系统
![Portable off-line monitoring system](/assets/images/support/library/vibration-measuring/vibration-measuring-04/img-vm04-method-02.png)
- 受故障影响较小的机器
- 易于测量振动的机器
- 退化率低的机器