“测振仪”单位关系及换算

2019-02-1113:55:31 发表评论 137
振动一般可以用以下三个单位表示:mm、mm/s、mm/s²,即振幅、振动速度(振速)、振动加速度。振幅是表象,速度和加速度是转子激振力的程度。

  • 振动位移:理解成路程,单位是mm,一般用于低转速机械的振动评定;
  • 振动速度:理解成速度,单位是mm/s,一般用于中速转动机械的振动评定;
  • 振动加速度:理解成运动加速度,单位mm/s²,一般用于高速转动机械的振动评定。

工程实用的振动速度是速度的有效值,表征的是振动的能量。加速度是用的峰值,表征振动中冲击力的大小。

速度描述的是运动快慢;振速就是振动快慢,一秒内能产生的振幅。振幅相同的设备,它的振动状态可能不同,所以引入了振速。

位移、速度、加速度都是振动测量的度量参数。就概念而言,位移的测量能够直接反映轴承固定螺栓和其它固定件上的应力状况。例如通过分析透平机上滑动轴承的位移,可以知道其轴承内轴杆的位置和摩擦情况;速度反映轴承及其它相关结构所承受的疲劳应力,而这正是导致旋转设备故障的重要原因;加速度则反映设备内部各种力的综合作用。

表达上三者均为正弦曲线,分别有90度、180度的相位差。现场应用上,对于低速设备(转速小于1000RPM)来说,位移是最好的测量方法。而那些加速度很小位移较大的设备,一般采用折衷的方法,即采用速度测量。对于高速度或高频设备,有时尽管位移很小速度也适中,但其加速度却可能很高的设备,采用加速度测量是非常重要的手段。

另外还需要了解传感器的工作原理及应用选择,提及一点,例如采用涡流传感器测量的位移和应用加速度传感器,通过两次积分输出的位移所得到的东西是完全不一样的。涡流传感器测量轴承与轴杆之间的相对运动;加速度传感器测量轴承顶部的振动,然后转换成位移。如整个轴承振动的很厉害,轴与轴承的相对运动很小,涡流传感器就不能反应出这样的状态,而加速度传感器则可以。

两种传感器测量两种不同的现象。理解了这些,你就能明白为什么许多有经验的工程师将涡流传感器和加速度传感器组合应用,以便既可观察轴承相对于地面的振动,又能监测到轴相对于轴承的振动了,通过这样的方式能得到更完整的机器状态。

对一个单一频率的振动,速度峰值是位移峰值的2πf倍,加速度峰值又是速度峰值的2πf倍。当然要注意位移一般用的峰峰值,速度用有效值,加速度用峰值。还要注意现场测量的位移是轴和轴瓦的相对振动,速度和加速度测的是轴瓦的绝对振动。假设一个振动的速度一定,是5mm/s,大家可以自己算下如果是低频振动,其位移会很大,但加速度很小;高频振动位移则极小,加速度很大。所以一般在低频区域都用位移,中频用速度,高频区域用加速度。

但是,使用范围也有重叠。位移值体现的是设备在空间上的振动范围,因此取其峰峰值,电力行业一般以位移为评判标准。速度的有效值和振动的能量是成比例的,其大小代表了振动能量的大小,现在出了电力行业基本上都是以速度有效值为标准的。加速度和力成正比,一般用其峰值,其大小表示了振动中最大的冲击力,冲击力大设备更容易疲劳损坏,现在没有加速度的标准。

不同转速的转机振动合格标准:

  • 额定转速750r/min的转机轴承振动值不超过0.12mm;
  • 额定转速1000r/min的转机轴承振动值不超过0.10mm;
  • 额定转速1500r/min的转机轴承振动值不超过0.085mm;
  • 额定转速1500r/min以上的转机轴承振动值不超过0.05mm;
  • 窜轴值不超过4mm。
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