1.前言
隨著科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)的發(fā)展,機(jī)械設(shè)備工作強(qiáng)度不斷增大,生產(chǎn)效率、自動(dòng)化程度越來(lái)越高,同時(shí)設(shè)備更加復(fù)雜,各部分的關(guān)聯(lián)愈加密切,往往某處微小故障就爆發(fā)鏈鎖反應(yīng),導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備乃至與設(shè)備有關(guān)的環(huán)境遭受災(zāi)難性的毀壞。這不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而且會(huì)危及人身**,后果極為嚴(yán)重。故而采用設(shè)備故障振動(dòng)分析技術(shù),保證設(shè)備可靠而有效地運(yùn)行是極為重要的。 振動(dòng)儀作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的重要工具,在工礦等領(lǐng)域得到了推廣與應(yīng)用,尤其通過(guò)振動(dòng)頻譜分析查找故障的原因已為大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員所接受。測(cè)振儀采用壓電式加速度傳感器,將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)的處理分析,獲得振動(dòng)測(cè)量的加速度峰值、速度有效值(均方根值)、位移峰-峰值或?qū)崟r(shí)頻譜圖。本產(chǎn)品適用于常規(guī)振動(dòng)測(cè)量,尤其是往復(fù)式機(jī)械中的振動(dòng)測(cè)量,它不僅可以測(cè)量振動(dòng)的加速度、速度或位移,而且還可以進(jìn)行簡(jiǎn)易故障診斷和打印輸出。測(cè)振儀的技術(shù)性能符合我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB13823.3中正弦激勵(lì)法振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的要求。它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造、電力、冶金、車輛、電機(jī)、機(jī)床、航空、石油等領(lǐng)域??梢詼y(cè)量轉(zhuǎn)速;也可以測(cè)量振動(dòng)的加速度、速度或位移,而且還可以進(jìn)行簡(jiǎn)易故障診斷和打印輸出。
2.振動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)
振動(dòng)三要素” —— 振幅、頻率、相位。振幅、振動(dòng)速度、振動(dòng)加速度!
2.1峰峰值、單峰值、有效值:振幅的量值可以表示為峰峰值(pp)、單峰值(p)、有效值(rms)或平均值(ap)。峰峰值是整個(gè)振動(dòng)歷程的大值,即正峰與負(fù)峰之間的差值;單峰值是正峰或負(fù)峰的大值;有效值即均方根值。只有在純正弦波(如簡(jiǎn)諧振動(dòng))的情況下,單峰值等于峰峰值的1/2,有效值等于單峰值的0.707倍,平均值等于單峰值的0.637倍;平均值在振動(dòng)測(cè)量中很少使用。它們之間的換算關(guān)系是:峰峰值=2×單峰值=2×21/2×有效值。
2.2振動(dòng)位移、振動(dòng)速度、振動(dòng)加速度:振幅分別采用振動(dòng)的位移、速度或加速度值加以描述、度量,三者可以通過(guò)微分或積分進(jìn)行換算。在振動(dòng)測(cè)量中,除特別注明外,振動(dòng)位移的量值為峰峰值,單位是微米[μm]或密耳[mil];振動(dòng)速度的量值為有效值,單位是毫米/秒[mm/s]或英寸/秒[ips];振動(dòng)加速度的量值是單峰值,單位是重力加速度[g]?!究梢哉J(rèn)為】振動(dòng)位移具體地反映了間隙的大小,振動(dòng)速度反映了能量的大小,振動(dòng)加速度反映了沖擊力的大小?!疽部梢哉J(rèn)為】在低頻范圍內(nèi),振動(dòng)強(qiáng)度與位移成正比;在中頻范圍內(nèi),振動(dòng)強(qiáng)度與速度成正比;在高頻范圍內(nèi),振動(dòng)強(qiáng)度與加速度成正比。正是由于上述原因,在工廠的實(shí)際應(yīng)用中,在通常情況下,大機(jī)組轉(zhuǎn)子的振動(dòng)用振動(dòng)位移的峰峰值[μm]表示,用裝在軸承上的非接觸式電渦流位移傳感器來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)子軸頸的振動(dòng);大機(jī)組軸承箱及缸體、中小型機(jī)泵的振動(dòng)用振動(dòng)速度的有效值[mm/s]表示,用裝在機(jī)器殼體上的磁電式速度傳感器或壓電式加速度傳感器來(lái)測(cè)量;齒輪的振動(dòng)用振動(dòng)加速度的單峰值[g]表示,用加速度傳感器來(lái)測(cè)量。
2.3振動(dòng)烈度、振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn):振動(dòng)烈度是振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)中的通用術(shù)語(yǔ),是描述一臺(tái)機(jī)器振動(dòng)狀態(tài)的特征量(大機(jī)組不完全如此)。【可以認(rèn)為】振動(dòng)烈度就是振動(dòng)速度的有效值,即振動(dòng)烈度是振動(dòng)速度的均方根值。在國(guó)際及我國(guó)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)中,幾乎都規(guī)定用振動(dòng)速度的有效值來(lái)作為振動(dòng)烈度的度量值。此外,還要求在靠近軸承位置處的水平、垂直、軸向三個(gè)方向上進(jìn)行測(cè)量。所以,對(duì)一般的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)時(shí),應(yīng)測(cè)量振動(dòng)速度的有效值。因?yàn)橹挥姓駝?dòng)烈度才有振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)可以參照,評(píng)定機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的優(yōu)劣才能有據(jù)可依。
2.4大家習(xí)慣說(shuō)位移叫振幅,其實(shí)位移,速度,加速度都叫振幅,是振動(dòng)幅度的三種表述方式。下邊是關(guān)于振幅三個(gè)量的換算關(guān)系:旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)方程是正弦函數(shù)形式的,位移微分得到速度,速度微分得到加速度。所以三個(gè)參數(shù)的幅值間就有如下關(guān)系:必須是單頻率f的振動(dòng),如果位移的幅值為A,則速度幅值為2πfA,加速度幅值為2πf*2πfA。但是工程中讀取的振動(dòng)值,位移用峰峰值,速度用有效值,加速度用峰值。所以一個(gè)單頻率的振動(dòng),位移讀數(shù)是A的話,速度應(yīng)該是0.707πfA{振動(dòng)烈度是考慮了震動(dòng)的能量,或者說(shuō)是可能的破壞力。若需進(jìn)行換算是,把振動(dòng)雙幅值乘每秒震動(dòng)的次數(shù)就可以,對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備而言,一般就取轉(zhuǎn)速。},加速度是2πf*πfA。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)是復(fù)雜的,不是單一頻率的振動(dòng),所以位移,速度和加速度讀數(shù)間通常沒(méi)有確定的換算關(guān)系。但是振動(dòng)頻率比較單一,以一個(gè)頻率為主時(shí)可以利用上述關(guān)系近似計(jì)算,比如通常振動(dòng)都是一倍頻的振動(dòng),所以公式中的頻率f就是設(shè)備的轉(zhuǎn)速。
2.5振動(dòng)測(cè)量通常使用電渦流傳感器、速度傳感器和加速度傳感器。常用的渦流傳感器測(cè)量的是轉(zhuǎn)軸相對(duì)于軸承的振動(dòng)位移(通常稱為軸振),一般用微米(μm)或密耳(mil)表示,1mil=25.4μm,在現(xiàn)場(chǎng)也有用絲為單位,1絲=10μm。相對(duì)振動(dòng)(擺度)一般用電渦流傳感器測(cè)量,**振動(dòng)(這里應(yīng)該是瓦振)一般用速度傳感器測(cè)量,擺度通常比瓦振大。速度傳感器測(cè)量的是軸承的振動(dòng)速度(通常稱為瓦振),一般用mm/s表示,振動(dòng)速度的有效值也稱為振動(dòng)烈度,振動(dòng)速度經(jīng)過(guò)一次軟件積分或硬件積分可以得到振動(dòng)位移。加速度傳感器測(cè)量的是軸承和機(jī)器外殼的振動(dòng)加速度,一般用m/s2或重力加速度g表示,1g=9.8 m/s2,振動(dòng)加速度經(jīng)過(guò)一次積分可以得到振動(dòng)速度,再經(jīng)過(guò)一次積分可以得到振動(dòng)位移。傳感器應(yīng)牢固地安裝在被測(cè)設(shè)備上,選擇傳感器與被測(cè)設(shè)備的振動(dòng)頻率和傳感器安裝是否方便有關(guān)。對(duì)于高頻振動(dòng),通常使用加速度傳感器。渦流傳感器測(cè)量軸相對(duì)振動(dòng),如果安裝渦流傳感器不方便,使用速度傳感器測(cè)量軸承(殼體)振動(dòng)。對(duì)于重要關(guān)鍵設(shè)備,一般采用在線監(jiān)測(cè)方式,對(duì)于其它設(shè)備,多使用便攜式測(cè)振儀。如果只測(cè)量振動(dòng)的幅值,可以采用有效值保持方式,如果需要進(jìn)行頻譜分析,必須進(jìn)行離散采樣。
3.產(chǎn)品推薦
概述
TV360采用壓電式加速度傳感器,將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)的處理分析,獲得振動(dòng)測(cè)量的加速度峰值、速度有效值(均方根值)、位移峰-峰值或?qū)崟r(shí)頻譜圖。本產(chǎn)品適用于常規(guī)振動(dòng)測(cè)量,尤其是往復(fù)式機(jī)械中的振動(dòng)測(cè)量,它不僅可以測(cè)量振動(dòng)的加速度、速度或位移,而且還可以進(jìn)行簡(jiǎn)易故障診斷和打印輸出。
TV360的技術(shù)性能符合我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB13823.3中正弦激勵(lì)法振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的要求。它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造、電力、冶金、車輛等領(lǐng)域。
功能特點(diǎn):
顯示 全中文顯示,菜單結(jié)合快捷鍵操作,簡(jiǎn)單方便。320 × 240真彩色超清晰TFT液晶顯示屏,一屏顯示內(nèi)容豐富且示值易讀取。
振動(dòng)測(cè)量 可測(cè)量加速度峰(Peak)值、速度有效(RMS)值及位移峰-峰(Peak-Peak)值。同時(shí)實(shí)時(shí)顯示動(dòng)態(tài)測(cè)量柱狀圖。
轉(zhuǎn)速測(cè)量 可配備光電傳感器,直接測(cè)量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 大容量存儲(chǔ)。可存儲(chǔ)100個(gè)測(cè)量點(diǎn)(每點(diǎn)80組測(cè)量數(shù)據(jù)和一幅頻譜圖)共8000組測(cè)量數(shù)據(jù)和100幅頻譜圖。
報(bào)警輸出 可預(yù)先設(shè)置上限警告值和報(bào)警值,當(dāng)被測(cè)值超過(guò)警告值或報(bào)警值時(shí)作出相應(yīng)的報(bào)警指示。
數(shù)據(jù)分析 具有頻譜測(cè)量功能,可對(duì)保存的頻譜圖進(jìn)行全頻段的細(xì)化分析,進(jìn)而完成故障診斷。
數(shù)據(jù)通訊 miniUSB接口,可配備專用數(shù)據(jù)管理分析軟件連接上位機(jī)。
電池 內(nèi)置高性能鋰電池,并配有超低功耗控制電路,具有更長(zhǎng)的工作和待機(jī)時(shí)間。
打印輸出 內(nèi)置嵌入式熱敏打印機(jī)芯,可隨時(shí)隨地打印測(cè)量數(shù)據(jù)及頻譜圖。方便用戶即時(shí)記錄關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
技術(shù)參數(shù):
振動(dòng)測(cè)量范圍
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加速度:0.1 m/s2 ~ 392.0 m/s2(峰值)
速 度:0.1 mm/s ~ 800.0 mm/s(有效值)
位 移:0.001 mm ~ 18.1 mm(峰-峰值)
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頻率范圍
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10Hz ~ 200Hz
10Hz ~ 500Hz
10Hz ~ 1kHz
10Hz ~ 10kHz
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振動(dòng)測(cè)量允許誤差
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±5%
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分析頻率間隔
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0.25Hz
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轉(zhuǎn)速測(cè)量范圍
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30 ~ 300000 rpm(5 ~ 5kHz)
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轉(zhuǎn)速測(cè)量允許誤差
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±(0.05% + 1)
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轉(zhuǎn)速測(cè)量距離
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0.15 ~ 1m
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溫度范圍
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0℃~40℃
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濕度范圍
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≤80%RH
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顯示
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TFT彩色液晶屏,320 × 240像素
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存儲(chǔ)容量
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8000組數(shù)據(jù)和100幅頻譜圖(100個(gè)測(cè)量點(diǎn))
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上位機(jī)軟件
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選配
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通訊
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Mini USB
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外型尺寸
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212 × 80 × 35
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打印功能
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嵌入式熱敏打印機(jī),隨測(cè)隨打
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電池續(xù)航
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1500mAh高性能鋰離子充電電池,持續(xù)工作50小時(shí)
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整機(jī)重量
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320克
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標(biāo)準(zhǔn)配置:
名 稱
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數(shù) 量
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TV360測(cè)振儀主機(jī)
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1臺(tái)
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輸入220V/50Hz,輸出9V/1000mA電源適配器
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1只(根據(jù)用戶要求配置其一)
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輸入110V/50Hz,輸出9V/1000mA電源適配器
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測(cè)振探頭YSV-01
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1支
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磁性吸座(含2個(gè)連接螺栓)
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1個(gè)
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使用說(shuō)明書(shū)及隨機(jī)文件
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1套
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產(chǎn)品包裝箱
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1套
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選配件:
名 稱
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數(shù) 量
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激光轉(zhuǎn)速傳感器
|
1支
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數(shù)據(jù)分析軟件
|
1套
|
探針
|
1支
|
4.結(jié)束語(yǔ)
同國(guó)產(chǎn)中產(chǎn)品比tv360 測(cè)量范圍廣,精度準(zhǔn)確,價(jià)格優(yōu)惠,質(zhì)量上等。同進(jìn)口產(chǎn)品比tv360 功能齊全,性價(jià)比高!
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