(振动诊断)综述

1、机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断振动诊断振动诊断物体在平衡位置附近的重复往返运动叫机械振动。物体在平衡位置附近的重复往返运动叫机械振动。 （振动（振动必然表现为某些物理量的周期变化）必然表现为某些物理量的周期变化）1 1、振动诊断应用广泛、振动诊断应用广泛 机器故障的机器故障的7070通过振动表现振通过振动表现振动理论和测量方法技术成熟，相应的仪器装置在国内外市场动理论和测量方法技术成熟，相应的仪器装置在国内外市场可购买；可购买；2 2、振动信号灵敏、振动信号灵敏 出现异常，出现振动的加大和变化；出现异常，出现振动的加大和变化；3 3、在线监测、在线监测 振动可实现在线监测振动可实

2、现在线监测 涉及内容：涉及内容：选择诊断参数，选择测点，选择拾振器，选择测振仪器，如选择诊断参数，选择测点，选择拾振器，选择测振仪器，如何确定判别标准何确定判别标准 。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断测振传感器是用来测量振动参量的传感器测振传感器是用来测量振动参量的传感器。根据所测振动参量和频响范围的不同，测振传感根据所测振动参量和频响范围的不同，测振传感器分为三大类器分为三大类 ：振动振动位移位移传感器传感器振动振动速度速度传感器传感器振动振动加速度加速度传感器传感器1 1 测振传感器测振传感器 机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断加速度传感器加速度传感器某些物质如石英晶

3、体，在受到冲击性外力作用后，不仅几何尺寸发生变化，而且其内部发生极化，相对的表面出现电荷，形成电场。外力消失后，又恢复原状。这种现象叫做压电效应。将这种物质置于电场中，其几何尺寸也会发生变化，叫做电致伸缩效应。多数人工压电陶瓷的压电常数比石英晶体大数百倍，也就是说灵敏度要高得多。利用压电效应，制成压电式加速度传感器，可用于检测机械运转中的加速度振动信号；利用电致伸缩效应，制成超声波探头，可用于探测构件内部缺陷。图图31 加速度计加速度计机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断压电式加速度传感器的内部结构压电式加速度传感器的内部结构图图32 压电式加速度计压电式加速度计a)中心压缩型中心压缩

4、型 b)环形剪切型环形剪切型 c)三角剪切型三角剪切型机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断压电式加速度传感器的幅频特性压电式加速度传感器的幅频特性图左边是幅频特性曲线，它反映信号的频率在1Hz到3KHz这一段，加速度计能比较好的复现信号的波形。幅频特性曲线告诉我们，测量装置对信号中不同的频率波形有不同的放大倍数。为了测得的电信号波形能真实地复现振动波形，就必需使所测信号中最高的频率位于幅频特性曲线上的水平段。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断压电式加速度传感器的安装压电式加速度传感器的安装安装牢固，保证安装后的加速度计特性具有足够高的共振频率。机械故障诊断学机械故障诊断学振动

5、诊断振动诊断速度传感器速度传感器速度传感器又称为磁电式变换器，有时也叫作“电动力式变换器”或“感应式变换器”，它利用电磁感应原理，将运动速度转换成线圈中的感应电势输出。它的工作不需要电源，而是直接从被测物体吸取机械能量并转换成电信号输出，是一种典型的发生器型变换器。由于它的输出功率较大，因而大大简化了后续电路，且性能稳定，又具有一定的工作带宽(一般为101000Hz)，所以获得了较普遍的应用。磁电式速度传感器有绝对式和相对式两种，前者测量被测对象的绝对振动速度，后者测量两个运动部件之间的相对振动速度。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断1弹簧片、弹簧片、2壳体、壳体、3阻尼环、阻尼环、

6、4永磁铁、永磁铁、5线圈、线圈、6心轴、心轴、7弹簧弹簧1.磁电式绝对速度传感器工作原理磁电式绝对速度传感器工作原理 铜制的阻尼环一方面可增加惯性系统的质量，降低固有频率；另一方面又利用闭合铜环在磁场中运动时所产生的磁阻尼力，使振动系统具有合理的阻尼，从而减小共振对测量精度的影响。 原理：E=Blv E-线圈输出的感应电动势；B-磁铁在气隙中的磁感应强度；l-线圈在气隙中的导线长度； v-线圈和永磁铁之间的相对速度。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断2磁电式相对速度传感器磁电式相对速度传感器图图37 磁电式绝对速度传感器磁电式绝对速度传感器1壳体、壳体、2心轴壳体、心轴壳体、3弹簧片

7、、弹簧片、4永磁铁、永磁铁、5线圈、线圈、6弹簧片、弹簧片、7引出线引出线机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断磁电式速度传感器的选用磁电式速度传感器的选用在选择速度传感器时首先要注意传感器的最低工作频率，它告诉我们被测设备的频谱图中低于这个频率的信号是失真的，可信度低。其次是传感器的灵敏度，例如20mv/mm/s（美国本特利公司）、100 mv/mm/s（德国申克公司），这个参数用于将测得的电压值换算成速度值，也是估计传感器最大输出电压的重要参数。由于要克服自重的影响，速度传感器分为水平安装（H型）与垂直安装（V型）两种。垂直安装的速度传感器与水平安装的速度传感器内部机械结构参数是不同

8、的，在使用时必须注意，不能混用。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断位移传感器位移传感器电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。它是一种非接触的线性化测量传感器。用于高速旋转机械和往复式运动机械的状态分析，电涡流传感器以其长期工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、分辨率高、响应速度快、抗干扰力强、不受油污等介质的影响、结构简单等优点，在大型旋转机械状态的在线监测与故障诊断中得到广泛应用。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断涡流传感器工作原理涡流传感器工作原理电涡流效应：根据法拉第电磁感应原理，金属导体置于交变磁场中或时，导体内将产生

9、呈涡旋状的感应电流，此电流叫电涡流。振荡器振荡器检波电路检波电路放大器放大器涡电流涡电流探头线圈探头线圈前置放大器前置放大器电缆电缆涡流传感器工作原理图涡流传感器工作原理图机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断图310是目前工业上常见的涡流传感器与前置放大器。由于前置放大器与探头线圈分离，连接两者之间的电缆构成振荡电路的电容元件，电缆长度变化导致电气参数的变化。因此，探头电缆与前置放大器是配套的，没有互换性。一旦电缆损坏，全套报废，而电缆又是最易损坏的部件。图311是新型的集成一体化涡流传感器，它将前置放大电路集成到探头内部，这样电缆的作用就仅

10、仅是传输信号，损坏后可以重新接起来，继续使用。所以这种新型的涡流传感器是应用的方向。 图图310 涡流传感器与前置放大器涡流传感器与前置放大器图图311 集成一体化涡流传感器集成一体化涡流传感器机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断涡流传感器的输入（涡流传感器的输入（mm）输出（）输出（V）特性曲）特性曲线线图312 是某涡流传感器的输入（mm）输出（V）特性曲线。因为供电电压是24V，所以输出电压也是负电压。这样做的目的是抗干扰。从图上看，0.44.8mm是特性曲线的直线段，也是使用的测量区间。这个特性曲线通常是生产厂提供。也可在现场用特制的标定器测出，特别是长期使用后的灵敏度此曲线的

11、斜率，线性度及测量范围的重新标定。图图312 某涡流传感器的输入（某涡流传感器的输入（mm）输出（）输出（V）特性曲）特性曲线线机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断电涡流传感器探头的正确安装电涡流传感器探头的正确安装电涡流传感器探头的正确安装是保证传感器系统可靠工作的先决条件，安装时应该注意以下几个环节。探头的安装间隙（探头端面到被测端面的距离） 各探头间的最小间距。 探头头部与安装面的安全间距 探头安装支架的选择（牢固性）电缆转接头的密封与绝缘。探头所带电缆、延伸电缆的安装探头抗腐蚀性 探头的高温、高压环境机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断此外此外，电涡流传感器还可用于，电

12、涡流传感器还可用于测厚测厚、测、测表面粗表面粗糙度糙度、无损探伤无损探伤、测、测流体压力流体压力、转速转速等一切可等一切可转化为位移的物理参量，以及转化为位移的物理参量，以及硬度、温度硬度、温度等。等。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断4 4 振动传感器的选用原则振动传感器的选用原则 在实际测试中，选用振动传感器应本着在实际测试中，选用振动传感器应本着可用可用和和优化优化的原则。的原则。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断具体要考虑以下问题具体要考虑以下问题1 1测量范围测量范围测量范围又称量程，必须保证不超过测量范围又称量程，必须保证不超过 传感器的测量量程。传感器的测量量

13、程。 2. 2. 频响范围频响范围振动参量的最显著特性就是其频率构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。由许多频率不同的信号叠加而成。 机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断传感器的频响特性要好，也就是要求其传感器的频响特性要好，也就是要求其幅频特性幅频特性的水平范围尽可能宽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。频率下限尽可能地低，频率上限尽可能地高。 3. 3. 灵敏度灵敏度 一般而言，总是希望传感器的灵敏度尽量高，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

14、。以便检测微小信号。 要求传感器的信噪比要求传感器的信噪比(S/N)(S/N)要高，有效地抑制要高，有效地抑制 噪声信号噪声信号 机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断4. 精度精度 5. 5. 稳定性稳定性 时间稳定性和环境稳定性时间稳定性和环境稳定性 此外，传感器的此外，传感器的工作方式工作方式、外形尺寸外形尺寸、重量重量等也是需要考虑的因素。等也是需要考虑的因素。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断一、诊断参数的选择一、诊断参数的选择振动诊断参数主要包括振动的振动诊断参数主要包括振动的位移、速度位移、速度或或加速度加速度机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断机械故障诊

15、断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断例如需要关注的是设备零部件的例如需要关注的是设备零部件的位置精度或变形位置精度或变形引起的破坏时，则应选引起的破坏时，则应选择振动择振动位移位移的的峰值峰值（或峰一峰值），因峰值反映的是位置变化的极限值；（或峰一峰值），因峰值反映的是位置变化的极限值；如关注的是如关注的是惯性力惯性力造成的影响时，则应选择造成的影响时，则应选择加速度加速度，因为加速度与惯性，因为加速度与惯性力成正比；力成正比；如关注的是零件的如关注的是零件的疲劳破坏疲劳破坏，则应选择，则应选择振动速度振动速度的的均方根值均方根值，因为疲劳，因为疲劳寿命主要取决于零件的变形能量与载荷的循环速度，

16、振动速度的均方根寿命主要取决于零件的变形能量与载荷的循环速度，振动速度的均方根值正好是它们的反映。值正好是它们的反映。 1. 1.监测目的。监测目的。传感器拾取的信息最好就是所要的诊断信息传感器拾取的信息最好就是所要的诊断信息，若，若通过微分器或积分器得到所要的诊断信息，精度就要差些，特通过微分器或积分器得到所要的诊断信息，精度就要差些，特别是微分器最好避免使用。别是微分器最好避免使用。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断2 2、振动频率振动频率 一般说应该用传感器监测振动量值大的参数，减一般说应该用传感器监测振动量值大的参数，减小测量噪声的干扰。小测量噪声的干扰。由于加速度、速度和位

17、移值与振动频率有关，由于加速度、速度和位移值与振动频率有关，低频低频振动（例如振动（例如 以下）的位移值比速度值大，比加速度值更大，所以应以下）的位移值比速度值大，比加速度值更大，所以应该选用位移计监测振动该选用位移计监测振动位移位移；高频高频振动（例如振动（例如 以上）的以上）的加速度值大于速度值，更大于位移值，所以应该选用加速度计加速度值大于速度值，更大于位移值，所以应该选用加速度计监测振动监测振动加速度加速度；频率在；频率在 之间的振动，之间的振动，中频中频宜选用速宜选用速度计监测振动度计监测振动速度速度，也可用位移计或加速度计检测设备的振动。，也可用位移计或加速度计检测设备的振动。但是

18、，在考虑设备的振动频率时，不可忽视传感器的灵敏度，但是，在考虑设备的振动频率时，不可忽视传感器的灵敏度，应该使选用的传感器有较大的输出。应该使选用的传感器有较大的输出。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断二、测点选择测点选择(1)(1)测点的振动应能准确、显著地反映振源的振动状况。测点的振动应能准确、显著地反映振源的振动状况。(2)(2)安装维护传感器力求方便。安装维护传感器力求方便。(3)(3)测点环境条件适当测点环境条件适当。测点选择在振源，可以直接获取所需的振动信息，准确性最好。例如，测点选择在振源，可以直接获取所需的振动信息，准确性最好。例如，监测轴的振动时，选轴颈为测点，用涡

19、电流位移传感器测轴对壳体的相监测轴的振动时，选轴颈为测点，用涡电流位移传感器测轴对壳体的相对振动就是符合准确性要求的选择对振动就是符合准确性要求的选择。测点选择在安装、维护传感器方便的地方也不可忽视。例如监测轴的振动，测点选择在安装、维护传感器方便的地方也不可忽视。例如监测轴的振动，测点选择轴颈虽满足了准确性要求，但把传感器装在机器内部，一般来说，测点选择轴颈虽满足了准确性要求，但把传感器装在机器内部，一般来说，困难较多，不易实现，也不易维护，不如把测点选择在外部机壳上方便。困难较多，不易实现，也不易维护，不如把测点选择在外部机壳上方便。测点选择还应避开高温、高湿度和温度变化剧烈以及有磁场干扰

20、的部位，测点选择还应避开高温、高湿度和温度变化剧烈以及有磁场干扰的部位，使测量精度不受恶劣环境的影响。在不可避免的条件下则应选择抗腐蚀、使测量精度不受恶劣环境的影响。在不可避免的条件下则应选择抗腐蚀、耐高温、抗干扰的传感器。耐高温、抗干扰的传感器。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断最终最终权衡利弊，认真选择权衡利弊，认真选择一般来说，对普通机械设备，如水泵、鼓风机、电机等装在一般来说，对普通机械设备，如水泵、鼓风机、电机等装在滚动轴承上的转轴，转速不高、轴承刚性好，转子与机座相滚动轴承上的转轴，转速不高、轴承刚性好，转子与机座相比，机座轻、刚性差，转轴振动在壳体上反映比较明显，测比，

21、机座轻、刚性差，转轴振动在壳体上反映比较明显，测点可以选择在壳体上，当然要尽量靠近轴承的承载区，以减点可以选择在壳体上，当然要尽量靠近轴承的承载区，以减少信息能量的传递损失；少信息能量的传递损失；对于高速压缩机等设备，壳体的重量比转轴大，转轴的振动对于高速压缩机等设备，壳体的重量比转轴大，转轴的振动在壳体上的反映十分微弱，测点就应选在轴颈处。在壳体上的反映十分微弱，测点就应选在轴颈处。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断测点的数量测点的数量与机械设备的尺寸，结构和在监测范围内可能发生故障的部位与机械设备的尺寸，结构和在监测范围内可能发生故障的部位有关，凡是与故障有关的关键部位都应配置测

22、点，不应遗漏。有关，凡是与故障有关的关键部位都应配置测点，不应遗漏。例：不同的故障造成的振动在不同方向有不同的反映，旋转质量不平衡引例：不同的故障造成的振动在不同方向有不同的反映，旋转质量不平衡引起的振动主要在水平方向；联轴器不同轴线误差引起的振动主要在轴向；起的振动主要在水平方向；联轴器不同轴线误差引起的振动主要在轴向；设备与基础联结松动引起的振动主要在垂直方向，由于这些振动的频率都设备与基础联结松动引起的振动主要在垂直方向，由于这些振动的频率都较低所以监测低频振动时必须在互相垂直的较低所以监测低频振动时必须在互相垂直的 个方向上都安置传感器，如个方向上都安置传感器，如果忽略了某个方向的振动

23、监测，很可能遗漏掉部分故障信息而得不到正确果忽略了某个方向的振动监测，很可能遗漏掉部分故障信息而得不到正确的诊断结论。的诊断结论。轴向垂直水平机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断三、三、传感器（拾振器）选择传感器（拾振器）选择选不好传感器，对振动信息进行准确、全面的捕获与转换就选不好传感器，对振动信息进行准确、全面的捕获与转换就不可能得到符合实际的诊断结论。不可能得到符合实际的诊断结论。1 1、传感器的分类、传感器的分类目前普遍使用的传感器有以下几种：目前普遍使用的传感器有以下几种：A A、压电式加速度计压电式加速度计它主要用于轴承座和壳体振动的绝对它主要用于轴承座和壳体振动的绝对 测

24、量测量有优良的频率特性：有优良的频率特性：0.3_50KHz,0.3_50KHz,很宽的频率范围：很宽的频率范围：10000g_+10000g,10000g_+10000g,灵灵敏度高，重量轻，体积小，寿命长，安装方便，可远距离传输，（与放大敏度高，重量轻，体积小，寿命长，安装方便，可远距离传输，（与放大器间可以有几百米低噪声电缆）、不需微分电路，故应用广，优先使用。器间可以有几百米低噪声电缆）、不需微分电路，故应用广，优先使用。 (1G=9.8m/s (1G=9.8m/s2 2) )B B、涡电流位移传感器涡电流位移传感器实现非接触相对测量实现非接触相对测量宽的频率范围（直流宽的频率范围（直

25、流_10KHz),_10KHz),测量范围大（测量范围大（ ),),灵灵敏度高（敏度高（80mV/um),80mV/um),结构简单，不怕油污、耐高温、抗干扰、定标结构简单，不怕油污、耐高温、抗干扰、定标容易、输出阻抗低、安装方便。特别适合旋转零部件相对轴承的容易、输出阻抗低、安装方便。特别适合旋转零部件相对轴承的振动测量振动测量机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断相对式和绝对式拾振器简介相对式和绝对式拾振器简介绝对式拾振器绝对式拾振器如压电式加速度计，安装在被测对象上，如压电式加速度计，安装在被测对象上，捕获的信息是被测对象捕获的信息是被测对象相对静参考系相对静参考系的振动量，适合的

26、振动量，适合测量船舶、火箭和设备壳体上某处的绝对振动。测量船舶、火箭和设备壳体上某处的绝对振动。相对式拾振器相对式拾振器捕获的信息是被测对象捕获的信息是被测对象相对动参考系相对动参考系的的振动量。传感器安装在动参考系上，适合测量旋转零振动量。传感器安装在动参考系上，适合测量旋转零部件相对机壳的振动。相对式拾振器有接触式如应变部件相对机壳的振动。相对式拾振器有接触式如应变式位移传感器和非接触式如涡电流位移传感器式位移传感器和非接触式如涡电流位移传感器2 2种。种。非接触式拾振器对被测对象的振动没有任何影响，特非接触式拾振器对被测对象的振动没有任何影响，特别适合小型轻量和低刚度对象。别适合小型轻量

27、和低刚度对象。涡电流传感器原理利用金属体在交变磁场中的涡电流效应涡电流传感器原理利用金属体在交变磁场中的涡电流效应 机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断复合式传感器市场有售。复合式传感器市场有售。用相对式拾振器（非接触式）测用相对式拾振器（非接触式）测量轴对轴承座的相对振动；用绝量轴对轴承座的相对振动；用绝对式拾振器测量轴承座的绝对振对式拾振器测量轴承座的绝对振动。动。 所测信号经电路合成就可直所测信号经电路合成就可直接得到接得到转轴绝对振动转轴绝对振动的位移峰一的位移峰一峰值。峰值。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断C C、磁电式速度计磁电式速度计_ _测量轴承座和壳体的振

28、动速度测量轴承座和壳体的振动速度优点：本身不需要电源、输出信号大、输出阻抗低、不易受干扰、优点：本身不需要电源、输出信号大、输出阻抗低、不易受干扰、测量电路简单、适用于直接监测转子不平衡不对中引起的轴承座测量电路简单、适用于直接监测转子不平衡不对中引起的轴承座和壳体的振动速度。和壳体的振动速度。缺点：缺点：但传感器结构较大但传感器结构较大, ,不便使用。频率范围较窄不便使用。频率范围较窄（10_20KHz),10_20KHz),机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断 四、测振仪器选择四、测振仪器选择信息工程领域软硬件的飞速发展，使得监测仪器和诊断系统信息工程领域软硬件的飞速发展，使得监测

29、仪器和诊断系统不断更新换代。不断更新换代。可分两大类：试验室仪器和系统、工业环境仪器和系统可分两大类：试验室仪器和系统、工业环境仪器和系统1、试验室仪器和系统试验室仪器和系统用于大专院校、研究所以及大型企用于大专院校、研究所以及大型企业的研究中心和诊断中心，分为：业的研究中心和诊断中心，分为：A、磁带、磁带FFT分析仪系统分析仪系统磁带FFT分析仪系统组成机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断 磁带记录仪的基本组成部分磁带记录仪的基本组成部分 机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断结构和原理结构和原理 磁带记录仪由磁头、磁带和传动机构组成。磁带记录仪由磁头、磁带和传动机构组成。磁头

30、由带有气隙的环形软磁铁心和绕于其上的线圈组成。磁头由带有气隙的环形软磁铁心和绕于其上的线圈组成。磁带表面涂有一层均匀的磁粉。磁带表面涂有一层均匀的磁粉。当磁带记录信号时，传动机构使磁带按一定的线速度在记录磁头当磁带记录信号时，传动机构使磁带按一定的线速度在记录磁头上平移。当记录磁头线圈中有电流通过时，上平移。当记录磁头线圈中有电流通过时，铁心中产生与电流成铁心中产生与电流成比例的磁通比例的磁通，而在铁心空隙端通过的磁带上的，而在铁心空隙端通过的磁带上的磁粉被磁化磁粉被磁化。磁带。磁带离开磁头后，离开磁头后，磁带上即留有与信号成比例的剩余磁化强度，磁带上即留有与信号成比例的剩余磁化强度，从而从而

31、使记录的信号能长久保存在磁带上。重放时，磁带上的磁信号通使记录的信号能长久保存在磁带上。重放时，磁带上的磁信号通过重放磁头还原成电信号。磁带上的信号可用高频去磁法抹去，过重放磁头还原成电信号。磁带上的信号可用高频去磁法抹去，使磁带能多次使用。使磁带能多次使用。 机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断 B、虚拟仪器系统在特定软件平台上编制特点软件和显示界面，可驱在特定软件平台上编制特点软件和显示界面，可驱动硬件采集；同样的硬件由于软件不同可承担不同动硬件采集；同样的硬件由于软件不同可承担不同任务。开发平台主要有任务。开发平台主要有NINI的的LabViewLabView和艾捷伦的和艾捷伦的

32、VEEVEE系统。系统。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断2 2、工业环境仪器和系统工业环境仪器和系统按采集形式分：离线仪器（简易振动测试仪器、数据采集仪）按采集形式分：离线仪器（简易振动测试仪器、数据采集仪）和在线监测仪器和在线监测仪器A A、简易振动测试仪、简易振动测试仪最常用的最常用的手持式振动笔手持式振动笔高级的高级的可外接传感器，并有插口可外接设备（示波器、可外接传感器，并有插口可外接设备（示波器、FFTFFT分析仪、磁带记录仪等）分析仪、磁带记录仪等）机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断B B、便携式数据采集器便携式数据采集器- -离线式监测与诊断系统离线式监测与

33、诊断系统 可完成进行数据采集、存储、可完成进行数据采集、存储、FFTFFT频谱分析，有接口与频谱分析，有接口与计算机相连，用软件完成功能全面的精密诊断。计算机相连，用软件完成功能全面的精密诊断。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断C C、在线连续监测系统在线连续监测系统针对大型机组和关键设备针对大型机组和关键设备优点：随时获得目前设备状况，信息全面。优点：随时获得目前设备状况，信息全面。缺点：投资和规模较大。缺点：投资和规模较大。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断包括：包括：前端信号采集前端信号采集（传感器、导线、集线箱等）（传感器、导线、集线箱等）数据采集工作站（数据采集工

34、作站（对数据进行适当分析处理，决定是否上传，对数据进行适当分析处理，决定是否上传，可直接驱动继电器）可直接驱动继电器）系统服务器（系统服务器（控制整个系统工作的中枢，对数据存储、分析，控制整个系统工作的中枢，对数据存储、分析，对数据根源分析，给出诊断结论）对数据根源分析，给出诊断结论）客户端客户端（及时观测在线诊断设备的运行情况，安装在企业网（及时观测在线诊断设备的运行情况，安装在企业网络计算机上）络计算机上）机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断仪器选择原则仪器选择原则：数据采集仪占主导地位，应用最为广泛。（基本功能，价格数据采集仪占主导地位，应用最为广泛。（基本功能，价格低，实施方便

35、）低，实施方便）10%-20%要害设备考虑采用在线连续监测系统；要害设备考虑采用在线连续监测系统；50-60的设备采用离线或半在线的监测诊断；的设备采用离线或半在线的监测诊断；余下的余下的20-30%次要设备，考虑事后维修方式。次要设备，考虑事后维修方式。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断五、振动标准与诊断标准的建立五、振动标准与诊断标准的建立可分为两大类可分为两大类, ,即即运行管理标准运行管理标准和和生产厂商出厂生产厂商出厂标准。标准。前者用于评定设备运行状态前者用于评定设备运行状态( (健康情况健康情况) ,) ,对设备的故障进行对设备的故障进行诊断诊断, ,确定设备的维修计划

36、等确定设备的维修计划等; ;后者是用来控制产品的质量、性能和可靠性后者是用来控制产品的质量、性能和可靠性, ,因此后者比前因此后者比前者要严格。者要严格。机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断组织：组织：前前2 2个最权威个最权威我国的CSBTS/TC53也相应地在分技术委员会中增加了制定设备状态监测与故障诊断标准工作,并已列入国家标准体系。China State Bureau of Technical Supervision 中国国家技术监中国国家技术监督局督局TC-Technical CommitteeTC-Technical Committee标准化组织：人们制订标标准化组织：人们

37、制订标准达成一致意见提供一种准达成一致意见提供一种机制的组织机制的组织 机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断1 1、振动绝对标准振动绝对标准下图下图是国际标准组织颁发的两种判别振动强度的标准。是国际标准组织颁发的两种判别振动强度的标准。ISO3945ISO394519851985是现场评价标准，适用于是现场评价标准，适用于转速为转速为6006001200r/min1200r/min的大型旋转机械的大型旋转机械，划分强度的根据是轴承壳体的振动烈度，即，划分强度的根据是轴承壳体的振动烈度，即频率在频率在10101000HZ1000HZ范围内振动速度的均方根值。范围内振动速度的均方根值。IS

38、O2372ISO237219741974是车间试验和验收的通用标准，适用的转速为是车间试验和验收的通用标准，适用的转速为6006001200r/min1200r/min。我国的国家标准我国的国家标准GB6075GB60758585等效采用国际标准等效采用国际标准ISO2372ISO2372。 机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断 ISO2372-1974;ISO3945-1985机械故障诊断学机械故障诊断学振动诊断振动诊断它将机器分成四类：它将机器分成四类：类为固定的小机器或固定在整机上的小电机，功率小于类为固定的小机器或固定在整机上的小电机，功率小于15KW15KW。类为没有专用基础的中型机器，功率为类为没有专用基础的中型机器，功率为151575KW75KW。刚性安装。刚性安装在专用基础上功率小于在专用基础上功率小于300KW300KW的机器。的机器。类为刚性或重型基础上的大型旋转机械。类为刚性或重型基础上的大型旋转机械。( (底座固有频率高底座固有频率高于转频）于转频）类为轻型结构基础上的大型旋转机械。类为轻