《振动诊断》PPT课件

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1、第4章振动诊断4.1振动信号的采集4.2振动诊断的内容与方法4.3转轴的振动诊断4.4齿轮的的振动诊断4.5轴承的诊断几个基本认识：设备在运行中或多或少总会产生振动：广泛性设备发生故障时，振动将发生改变（通常振幅会增大）：可能性不同类型、性质、原因和部位产生的故障所激发的振动将具有不同的特征。这些特征可表示为频率成分、幅值大小、波形形状，能量分布状况等：可识别性振动信号性质、特征不仅与故障有关．还与设备的特性（如固有频率）、检测位置、传递路径等有关：复杂性4.1振动信号的采集信号采集是对不易测量的物

2、理量(力、位移、转角、噪声等)，通过传感器转换为易于测量的物理量(电压、电流)。振动信号的测量参量可以是位移、速度和加速度。对旋转机械还需要测量转速。下面分别介绍其测量用的传感器。一、测振传感器1．电涡流振动位移传感器电涡流振动位移传感器是在线圈中通以高频电，由于电磁感应在被测体中产生电涡流，电涡流将产生一个涡流磁场，反过来使线圈的阻抗、电感和品质因素改变，且改变量与线圈到被测体的距离有关，因此把位移量转化成了电量。电涡流位移传感器的频率响应范围约为0～10KHz。2．磁电式速度传感器传感器因被测体的

3、激振而作强迫振动，传感器内的磁钢与线圈发生相对运动，切割磁力线，产生感应电动势，其大小与切割磁力线的速度正比。当被测体的运动频率远大于传感器的固有频率时，磁钢与线圈间的相对运动与壳体（被测物）的运动同步，两者的速度相等。因此感应电动势的大小与被测物的振动速度成正比。磁电式速度传感器有两种形式：一种是将磁钢固定在壳体上，弹簧与线圈连接（如下图）；另一种是线圈固定在壳体上，弹簧与磁钢连接。磁电式速度传感器的频率响应范围约10～2KHz。3．压电式加速度传感器测量原理是：它首先将输入的绝对振动加速度转换成质

4、量块对壳体的相对位移（两者成正比）。再经“硬弹簧”转换成与其成正比的力，最后经压电片转换成电荷输出。当被测体的运动频率远小于传感器的固有频率时，压电元件表面的电荷量与被测体的振动加速度幅值成正比。1一基座，2一压电元件，3一质量块，4一预紧弹簧压电式加速度传感器的频率响应范围约为0~50KHa。安装方法主要有:钢螺栓固定粘接永久磁铁手持探针4．电阻应变式加速度计基础振动带动质量块产生振动，从而使悬臂梁产生弯曲变形，粘贴在梁上的应变片随之变形。由加速度频率特性可知，位移与输入加速度成比例，而粘贴在梁上的

5、应变片将质量块的相对壳体位移转换成电阻变化，再经电桥转换成电压输出。电阻应变式加速度计工作频率较低，为0~1KHz，可测量超低频振动，常与动态应变仪配合使用。5.磁阻式磁电转速传感器由线圈和磁铁组成，线圈和磁铁都是静止的。被测物旋转时会改变传感器磁路的磁阻，因而改变贯穿线圈的磁能量，在线圈中产生感应电动势，感应电动势的频率反映出被测物转速的大小。6.光电式转速传感器核心部件是光电管，它能根据光电效应将光能转换为电能。它分为直射式和反射式两类。直射式光电转速传感器的读数盘和测量盘有间隔相同的缝隙。测量盘

6、随被测物体转动，每转过一条缝隙，从光源投射到光敏元件上的光线产生一次明暗变化，光敏元件即输出电流脉冲信号。这样，输出的脉冲数就反映了被测物的转速。采用反射式光电转速传感器测量时，先在被测旋转物体表面贴一反光片，当该反光片旋转到传感器所在位置时，传感器收到的反射光的强度将增强，光电管处于“开”的状态，传感器将输出一个电脉冲；旋转物体的其他表面通过传感器时，光电管处于“闭”的状态，传感器没有电脉冲输出。输出的脉冲数就反映了被测物的转速。二、选用传感器应考虑的问题:1．测量范围:又称量程，必须保证不超过传感

7、器的测量量程。2.频响范围:振动参量的最显著特性就是其频率构成特性，即一个机械振动信号往往是由许多频率不同的信号叠加而成。传感器的频响特性要好，也就是要求其幅频特性的水平范围尽可能宽,频率下限尽可能地低，频率上限尽可能地高。3.灵敏度:一般而言，总是希望传感器的灵敏度尽量高，以便检测微小信号。要求传感器的信噪比(S/N)要高，有效地抑制噪声信号4.精度5.稳定性:包括时间稳定性和环境稳定性此外，传感器的工作方式、外形尺寸、重量等也是需要考虑的因素。三、信号调理信号调理的作用是提高信号测量的准确性，并保

8、护测量系统。具体功能有：1)为A／D转换器提供适合其输入量程的输入信号；将输入电压化为A/D转换器的输入信号电压范围0-5v（或10V）。2)运用隔离技术抑制共模干扰电压。3)信号滤波及线性化处理。4.2振动诊断的内容与方法一、振动诊断工作的内容确定诊断对象：量力而行，重点突出2.确定检测方式便携式测振仪作现场测量。现场用记录仪(如磁带)记录振动数据，实验室分析。使用永久监测设备，不间断地监测系统若干点的振动，并对振动数据作实时分析。设备停机或运行时，外