第七章振动的测量

1、安全检测与监控技术杨春海杨春海第第7章章 振动的测量振动的测量 Vibration Measurement7.0 关于振动关于振动 Introduction7.1 振动基础振动基础 Basic of Vibration7.2 振动测量传感器振动测量传感器 Sensors of Vibration Measurement7.3 传感器的选择传感器的选择 Sensor Selection7.4 振动测量方法振动测量方法 Methods of Vibration Measurement7.5 机器状态监测与分析机器状态监测与分析 Machine Condition Monitoring and An

2、alysis7.6 振动评定标准振动评定标准 Standard of Vibration7.7位移的测量位移的测量(Displacement Measurement）振动测量形式：振动测量形式： 测量机器或结构在测量机器或结构在工作状态下的振动工作状态下的振动，如振动位移、，如振动位移、速度、加速度等速度、加速度等掌握被测对象的运行状态掌握被测对象的运行状态状态监测、故障诊断状态监测、故障诊断环境控制、等级评定环境控制、等级评定 对机械设备或结构施加某种激励，测量其对机械设备或结构施加某种激励，测量其受迫振动受迫振动获得被测对象的动态性能：固有频率、阻尼、响应、模态等获得被测对象的动态性能：固

3、有频率、阻尼、响应、模态等找出薄弱环节，通过改进设计提高其抗振能力找出薄弱环节，通过改进设计提高其抗振能力7.0 7.0 序序 (Introduction)机械振动是普遍存在的物理现象机械振动是普遍存在的物理现象 如：旋转机器的如：旋转机器的质量不平衡质量不平衡、负载不均匀负载不均匀、结构刚度结构刚度各向异性各向异性、对中不良对中不良、润滑不良润滑不良、支撑松动支撑松动等等 振动振动 机械振动大多数情况下机械振动大多数情况下 有害有害：破坏机器正常工作，破坏机器正常工作，降低其性能，缩短其使用寿命，甚至机毁人亡降低其性能，缩短其使用寿命，甚至机毁人亡 机械振动还伴随着产生机械振动还伴随着产生同

4、频率的噪声同频率的噪声，恶化环境和劳动，恶化环境和劳动条件，危害人们的健康条件，危害人们的健康 振动也能被利用来完成振动也能被利用来完成有益有益的工作，如运输、夯实、清的工作，如运输、夯实、清洗、粉碎、脱水等洗、粉碎、脱水等7.1 7.1 振动的基础知识振动的基础知识 (Basic of Vibration)振动振动 ：在一定条件下，振动体在其平衡位置附近随时间：在一定条件下，振动体在其平衡位置附近随时间作来回往复变化的运动。作来回往复变化的运动。 xtATm mf fk kx x( (t t) )sin()(tAtx例：简谐运动例：简谐运动质量质量 弹簧系统的运动弹簧系统的运动vibrati

5、on of mass-spring systemvibration of mass-spring system振动信号三要素：振动信号三要素：1 1） 幅值幅值 amplitudeamplitude 振动体离开其平衡位置的最振动体离开其平衡位置的最大位移。大位移。2 2） 频率频率 frequencyfrequency 周期的倒数。周期的倒数。频谱分析频谱分析 频率成分及其幅值大小频率成分及其幅值大小 线性线性系统频率保持特性寻找振源系统频率保持特性寻找振源3 3） 相位相位 phasephase 确定共振频率、振型、动平衡、确定共振频率、振型、动平衡、有源振动控制等有源振动控制等周期振动及其

6、性质周期振动及其性质 , 2, 1, 0),()(nnTtyty周期振动的定义：周期振动的定义：周期函数可以展开为傅里叶级数：周期函数可以展开为傅里叶级数： yaantbntnnn( )cossint01y tAAtAtAn tnn( )sin()sin()sin()011222第一项为均值或直流分量，第二项为基本振动或基波，第三第一项为均值或直流分量，第二项为基本振动或基波，第三项以下总称为高次谐波振动。项以下总称为高次谐波振动。两个简谐振动的合成两个简谐振动的合成 合成振动为周期性非简谐振动合成振动为周期性非简谐振动振幅变化的频率等于振幅变化的频率等于振幅的数值在振幅的数值在 A A1 1

7、 + + A A2 2 到到A A1 1 - - A A2 2 间变化间变化 tAtAx2211sinsin)(21A1A2A1+A21342A1-A22121,AAA 当当 时，合成振动为拍振时，合成振动为拍振 振幅变化的频率等于振幅变化的频率等于ttAx)2sin()2cos(22121A2A221214 简谐振动是最基本的周期运动，各种不同的周期运动简谐振动是最基本的周期运动，各种不同的周期运动都可以用无穷个不同频率的简谐运动的组合来表示。其运都可以用无穷个不同频率的简谐运动的组合来表示。其运动规律可用简谐函数表示为动规律可用简谐函数表示为)2sin(tTAy)2(sint fAAtsi

8、n()2cos(ddt fAtyvyt fAtva22)2sin(dd位移位移速度速度加速度加速度单自由度系统在单自由度系统在基础受力基础受力所产生的受迫振动所产生的受迫振动 0)()()()(ddd)(d1010202tytyktytytcttym21201012012d)(d)(d)(dd)(dttymtkyttycttym)()()(1001tytyty令令f (t) mkcy0(t) )()(dd10tytytcy1(t)202ddtymm)()(10tytyk广义振动：广义振动：任一物理量任一物理量( (如位移、电流等如位移、电流等) )在某一数值附近反在某一数值附近反复变化。复变化

9、。振动有各种不同的形式：振动有各种不同的形式：机械振动电磁振动机械振动电磁振动 7.2.1 7.2.1 振动测量分类振动测量分类 按测量原理分：按测量原理分： 机械方法机械方法 常用于振动频率低、振幅大、精度要求低的常用于振动频率低、振幅大、精度要求低的场合。场合。 光学方法光学方法 主要用于精密测量和振动传感器的标定。主要用于精密测量和振动传感器的标定。 电测法电测法 应用范围广，在工业界被广泛采用。应用范围广，在工业界被广泛采用。 按测振参数分：按测振参数分： 位移传感器位移传感器 displacement sensordisplacement sensor 速度传感器速度传感器 velo

10、city sensorvelocity sensor 加速度传感器加速度传感器 acceleration sensoracceleration sensor7.2 7.2 振动测量传感器振动测量传感器 （Sensor of Vibration Measurement） 按变换原理分：按变换原理分： 磁电式磁电式 magnetoelectricmagnetoelectric 压电式压电式 piezoelectricpiezoelectric 电阻应变式电阻应变式 resistance strain gaugeresistance strain gauge 电感式电感式 inductanceind

11、uctance 电容式电容式 capacitancecapacitance 光学式光学式 opticaloptical 按按传感器与被测物关系分传感器与被测物关系分： 接触式接触式传感器有磁电式、压电式及电阻应变式等。传感器有磁电式、压电式及电阻应变式等。 非接触式非接触式传感器有电涡流式和光学式等。传感器有电涡流式和光学式等。 按参考坐标分：按参考坐标分： 相对式相对式传感器：以空间某一固定点作为参考点，测量物传感器：以空间某一固定点作为参考点，测量物体上的某点对参考点的相对振动。体上的某点对参考点的相对振动。 绝对式绝对式传感器：以大地为参考基准，即以惯性空间为基传感器：以大地为参考基准，

12、即以惯性空间为基准，测量振动物体相对于大地的绝对振动，又称惯性式准，测量振动物体相对于大地的绝对振动，又称惯性式传感器。传感器。 电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体（导电电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体（导电体）间的间隙变化来测量物体的振动和静位移。体）间的间隙变化来测量物体的振动和静位移。工作原理工作原理U Usr sr 高频交变电压高频交变电压i i 传感器电流传感器电流F F 传感器磁通量传感器磁通量i i1 1 感应电流感应电流F F1 1 感应磁通链感应磁通链- 互感互感耦合系数的大小与二者之间耦合系数的大小与二者之间的距离及导体的材料有关。的距离及导体的材料有关。

13、 7.2.2 涡流式位移传感器涡流式位移传感器 (eddy-current displacement sensor)8 mm25 mm11 mm 涡流位移传感器特点：涡流位移传感器特点：结构简单结构简单非接触式测量非接触式测量线性度好线性度好频率响应范围较宽频率响应范围较宽具有较强的抗干扰能力具有较强的抗干扰能力在生产条件下安装方便在生产条件下安装方便 在监视诊断尤其是旋转机械轴振动检测中应用十分普遍在监视诊断尤其是旋转机械轴振动检测中应用十分普遍 不同材质对灵敏度的影响不同材质对灵敏度的影响 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 d /mmU /-v2018161412108642铜铝

14、钢涡流传感器检测透平叶片根裂纹示意图涡流传感器检测透平叶片根裂纹示意图磁电式绝对速度计磁电式绝对速度计1、9弹簧片；弹簧片；2磁靴；磁靴；3阻尼环；阻尼环；4外壳；外壳；5铝架；铝架；6磁钢；磁钢；7线圈；线圈；8线圈架；线圈架；10导线；导线；11接线座接线座7.2.3 磁电式速度传感器磁电式速度传感器 (Magnetoelectric Velocity Sensor)当穿过匝数为当穿过匝数为w w线圈的磁通线圈的磁通 发生变化时，其感应电动势为发生变化时，其感应电动势为 置于永久磁铁直流磁场内的线圈作直线运产生的感应电动势为置于永久磁铁直流磁场内的线圈作直线运产生的感应电动势为 sinwB

15、lve twedd 式中：式中：BB磁场的感应电势强度；磁场的感应电势强度；ll单匝线圈有效长度；单匝线圈有效长度； ww线圈匝数；线圈匝数；v v线圈与磁场的相对运动速度；线圈与磁场的相对运动速度； 线圈运动方向与磁场方向的夹角。线圈运动方向与磁场方向的夹角。 此即一般惯性速度计的原理。此即一般惯性速度计的原理。 7.2.4 压电式加速度传感器压电式加速度传感器(Piezoelectric acceleration sensor)利用某些晶体材料（如压电陶瓷锆钛酸铅等）的利用某些晶体材料（如压电陶瓷锆钛酸铅等）的压电效应压电效应作为机电变换器而制成的加速度传感器作为机电变换器而制成的加速度传

16、感器maF 特点特点 频带极宽频带极宽(0.220 KHz) (0.220 KHz) 。 本身质量小本身质量小(250 g)(250 g)。 动态范围很大。动态范围很大。工作原理工作原理惯性质量运动时产生的惯性力作用在压电晶体上，压电惯性质量运动时产生的惯性力作用在压电晶体上，压电晶体产生相应大小电荷。晶体产生相应大小电荷。(a)(b)量程灵敏度分辨率重量/g应用及特点5000g0.5mV/g0.02g4.5适用于爆破、撞击等100000g0.05mV/g0.3g4.4适用于爆破、撞击、爆炸分离等150g10mV/g0.003g10.5可在-196的低温环境下工作5g1000mV/g0.000

17、 04g35高分辨率型500g10mV/g0.001 5g0.5微型，适用于小型结构50g100mV/g0.000 16g2小型、高灵敏度、高分辨率，各种用途500g10mV/g0.005g2高频、小型、石英剪切，各种用途50g100mV/g0.000 5g27三角剪切结构，石英通用加速度传感器2000g2.5mV/g 0.04g17.9冲击传感器、内置滤波器，桩基检测500g10mV/g0.000 5g10环型 50g100mV/g0.000 2g203轴、结构实验5g1000mV/g0.000 06g243轴、高灵敏度10g100mV/g0.000 2g180/片状3轴坐垫传感器，汽车实验

18、500g10mV/g0.001g4/方形3轴、小型，模态、振动、噪声实验5g1103mV/g0.0001g1 000超低频地震传感器，长期稳定性良好0.5g1104mV/g0.000 001g635超低频地震传感器，高灵敏度某系列加速度传感器特性表某系列加速度传感器特性表钢杆螺栓绝缘螺栓云母垫圈磁 铁探针薄腊层胶合剂胶合螺栓12453631 kHz28 kHz7 kHz2 kHz传感器固定方式及其共振频率传感器固定方式及其共振频率(a)(b)(c)(d)(e)(f)7.3.1 7.3.1 直接测量参数的选择直接测量参数的选择 幅值频率等幅值频率等7.3 7.3 传感器的选择传感器的选择 (Se

19、nsor Selection)7.3.2 7.3.2 应使最重要的参数能以最直接、最合理的方式测得应使最重要的参数能以最直接、最合理的方式测得考察考察惯性力惯性力可能导致的破坏或故障时宜做加速度测量。可能导致的破坏或故障时宜做加速度测量。考察考察振动环境振动环境（采用振动烈度）宜做振动速度的测量。（采用振动烈度）宜做振动速度的测量。要监测机器的要监测机器的位置位置变化时，宜选用电涡流或电容传感变化时，宜选用电涡流或电容传感器做位移的测量。器做位移的测量。选择时还需要注意能在实际机器设备选择时还需要注意能在实际机器设备安装安装的可行性。的可行性。7.3.3 传感器的频率范围、量程、灵敏度等指标传

20、感器的频率范围、量程、灵敏度等指标 各种拾振传感器都受其结构的限制而有其自身适用的范围各种拾振传感器都受其结构的限制而有其自身适用的范围 拾振器质量大，其上限频率就低、灵敏度高。拾振器质量大，其上限频率就低、灵敏度高。质量轻的拾振器上限频率高、灵敏度低。质量轻的拾振器上限频率高、灵敏度低。以压电加速度计为例以压电加速度计为例: : 超低振级测量的都是质量超过超低振级测量的都是质量超过100g100g灵敏度很高的加灵敏度很高的加速度计。速度计。 高振级（如冲击）测量的都是小到几克或零点几克高振级（如冲击）测量的都是小到几克或零点几克的加速度计。的加速度计。 7.3.4 使用环境、价格、寿命、可靠

21、性、维修、校准使用环境、价格、寿命、可靠性、维修、校准激光测振有很高的分辨力和测量精确度。激光测振有很高的分辨力和测量精确度。 对环境对环境（隔振）要求极严、设备又极昂贵。（隔振）要求极严、设备又极昂贵。 只适用于特只适用于特殊环境下测量，如实验室测量、校准等。殊环境下测量，如实验室测量、校准等。电涡流传感器对环境要求低而被广泛应用于工业现场电涡流传感器对环境要求低而被广泛应用于工业现场对机器振动的测量中，且能在高温、油污、蒸汽介质对机器振动的测量中，且能在高温、油污、蒸汽介质环境下长期可靠地工作。环境下长期可靠地工作。 比较比较电容、激光传感器电容、激光传感器对相位有严格要求时，除了应注意对

22、相位有严格要求时，除了应注意拾振器拾振器的相频特性的相频特性外，还要注意外，还要注意放大器放大器的相频特性和测试系统中所有其的相频特性和测试系统中所有其他仪器的相频特性。他仪器的相频特性。7.3.5 传感器对被测构件附加质量的影响传感器对被测构件附加质量的影响 传感器固定在被测物体上，对被测量有影响。修正为传感器固定在被测物体上，对被测量有影响。修正为asssrmmmaa信号采集系统信号分析系统工况状态辩识传感器 B传感器 A切削动态特性检测图切削动态特性检测图7.4.1 7.4.1 相对振动测量方法相对振动测量方法 使用非接触式传感器的相对运动测量系统使用非接触式传感器的相对运动测量系统 7

23、.4 7.4 振动测量方法振动测量方法 （Methods of Vibration Measurement）前置器远距离指示仪表机器结构用于报警停机记录和分析仪表得任选输出非接触式传感器轴前置器7.4.2 绝对振动测量方法绝对振动测量方法 使用非接触式传感器和惯性传感器的绝对运动测量系统使用非接触式传感器和惯性传感器的绝对运动测量系统 前置器远距离指示仪表机器结构非接触式传感器轴用于报警停机记录和分析仪表得任选输出前置器7.4.3 一般测试方法一般测试方法 信号拾取信号拾取信号调理信号调理信号记录信号记录信号分析处理信号分析处理结果输出结果输出7.5 机器状态监测与分析机器状态监测与分析 （M

24、achine Condition Monitoring and Analysis）目的目的： 保证设备安全、可靠运行保证设备安全、可靠运行 提高设备利用率和经济效益提高设备利用率和经济效益 科学管理与决策，革新设备维修体制科学管理与决策，革新设备维修体制由由事后维修事后维修、计划维修计划维修向向预知维修（视情维修）预知维修（视情维修）转变转变分析方法分析方法： 时域：波形分析、统计相关等时域：波形分析、统计相关等 频域：频谱分析频域：频谱分析信号采集系统信号分析系统工况状态辩识传感器 B传感器 A选择刀杆垂直方向的振动加速度作为原始特征信号，用加选择刀杆垂直方向的振动加速度作为原始特征信号，用

25、加速度传感器拾取。检测和分析系统如图所示。切削条件是速度传感器拾取。检测和分析系统如图所示。切削条件是刀具角度为刀具角度为 ；工件材料为；工件材料为4545钢；切削用量为钢；切削用量为 度度度0 ,7 ,12s00min/m125 ,/mm301. 0 ,mm2vrfap7.5.1 制造过程状态监测与分析制造过程状态监测与分析切削过程刀具磨切削过程刀具磨损的状态识别损的状态识别BA频谱分析低通滤波器频谱分析低通滤波器1 000 Hz417.9未切削时的频谱未切削时的频谱开始切削后的频谱开始切削后的频谱切削时间增加，刀具有磨损切削时间增加，刀具有磨损刀具有磨损更多刀具有磨损更多010020030

26、0400500600700800900 1 000051015202530417.9f /HzS ( f )0100200300400500600700800051015202530398.4S ( f )f /Hz01002003004005006007008009001 000051015202530417.9328.1S ( f )f /Hz01002003004005006007008009001 000051015202530417.978.1S ( f )f /Hz切削时间增加，刀具磨损加剧切削时间增加，刀具磨损加剧切削时间增加，刀具磨损加剧切削时间增加，刀具磨损加剧刀具磨损特征频

27、率与切削时间关系刀具磨损特征频率与切削时间关系刀具磨损量与切削时间关系刀具磨损量与切削时间关系0100200300400500600700800900 1 000051015202530417.958.5S ( f )f /Hz0510152025303540455055050100150200250300350特征频率 f /Hzf /Hzt /min01002003004005006007008009001000051015202530417.939.0S ( f )051015202530354045505500.10.20.30.40.5t /min刀具磨损量 /mm高频频谱分析高频频

28、谱分析-无低通滤波器无低通滤波器418418未切削时的频谱未切削时的频谱开始切削后的频谱开始切削后的频谱切削时间增加，刀具有磨损切削时间增加，刀具有磨损刀具有磨损加剧刀具有磨损加剧05001 0001 5002 0002 5003 0003 5004 00001020304050S ( f )f /Hzf /Hzf /Hzf /Hzf /Hz05001 0001 5002 0002 5003 0003 5004 000010203040504188362 680S ( f )05001 0001 5002 0002 5003 0003 5004 000010203040504188362 22

29、0S ( f )05001 0001 5002 0002 5003 0003 5004 000010203040501 620S ( f )特征频率、特征频率峰值、自相关函数、样本方差与切削时间的关系特征频率、特征频率峰值、自相关函数、样本方差与切削时间的关系t /min051015202530354045505511.251.51.7522.252.52.753特征频率 f /kHz051015202530354045505500.10.20.30.40.50.60.7t /min一步自相关函数 r1051015202530354045505505101520253035404550S (

30、f )t /mint /min特征频率谱峰05101520253035404550550123456x1000样本方差 s 金属切削颤振金属切削颤振(chattering)颤振发生前后振动波形图颤振发生前后振动波形图05010015020025030035040045050055060000.511.522.533.544.555.5x10t /min振动幅值 /mm振动幅值 /mm频谱分析频谱分析颤振未发生颤振未发生颤振已发生颤振已发生颤振剧烈颤振剧烈01002003004005006007008009001 000012345 S (f ) 300f /Hzf /Hzf /Hz功率谱010

31、02003004005006007008009001 000012345S(f )180功率谱01002003004005006007008009001000012345180300S(f )功率谱统计分析统计分析0102030405060012345x1000t /mint /min样本方差 s 05101520253035404550556000.250.50.751-0.25-0.5-0.75-1一步自相关函数 r17.5.2 旋转机械的状态监测与故障诊断旋转机械的状态监测与故障诊断振动测试的重要性振动测试的重要性常见故障：常见故障： 质量不平衡质量不平衡 轴弯曲轴弯曲 不对中不对中 摩

32、擦摩擦 油膜涡动油膜涡动 松动松动 裂纹裂纹 点蚀点蚀 断齿断齿裂纹转子裂纹转子思考：思考：轴的自转与公转轴的自转与公转传感器安装方向传感器安装方向轴心轨迹右图轴心轨迹右图轴心位置下页轴心位置下页振动信号的表示及其轴心轨迹振动信号的表示及其轴心轨迹yStKSSSoPytA(p-p)xA11B1maxSB(p-p)传感器B由传感器A测得的波形传感器A由传感器B测锝的波形(p-p)maxSS轴心位置图轴在轴承中悬浮的位置轴心位置图轴在轴承中悬浮的位置左图是一台水泵的谱图，图中左图是一台水泵的谱图，图中2 处有峰值，存在某种程度的处有峰值，存在某种程度的不对中不对中。检。检查发现不对中量达查发现不对

33、中量达0.254 mm。找正后谱图（右图）。找正后谱图（右图）2 处的幅值已明显变小，处的幅值已明显变小，机组运行相当平稳。机组运行相当平稳。说明说明：（：（1）两次测量结果，两次测量结果，1 处的幅值无明显变化，而处的幅值无明显变化，而2 处幅值变化很处幅值变化很大，这正是不对中故障的典型频谱特征。（大，这正是不对中故障的典型频谱特征。（2）在）在2 附近有两个谱峰，一附近有两个谱峰，一个在个在7 100 rmin处，为水泵的二倍轴频谱；另一个在处，为水泵的二倍轴频谱；另一个在7 200 rmin处，它处，它是电动机定子绕组中电气故障引起的。是电动机定子绕组中电气故障引起的。 1X2X1X2

34、X不对中不对中2 400 4 800 7 200 9 600 12 000r/min2 400 4 800 7 200 9 600 12 000r/min四辊轧机垂直振动速度检测与颤振四辊轧机垂直振动速度检测与颤振出现出现120250Hz颤振的振动频谱图颤振的振动频谱图旋转机械振动评定标准旋转机械振动评定标准 目前最常采用的是通频振幅来衡量机械运行状态的，根据所目前最常采用的是通频振幅来衡量机械运行状态的，根据所使用传感器的种类分为：使用传感器的种类分为： 1) 轴承振动轴承振动评定，用接触式传感器评定，用接触式传感器(例如磁电式振动速度例如磁电式振动速度传感器或压电式振动加速度传感器传感器或

35、压电式振动加速度传感器)放置在轴承座上进行测量放置在轴承座上进行测量 2) 轴振动轴振动评定，用非接触式传感器评定，用非接触式传感器(例如电涡流式传感器例如电涡流式传感器)测量轴相对于机壳的振动值或轴的绝对振动值。测量轴相对于机壳的振动值或轴的绝对振动值。 评定参数可用振动位移峰峰值和振动烈度评定参数可用振动位移峰峰值和振动烈度(即均方根值，它即均方根值，它代表了振动能量的大小代表了振动能量的大小)来表示。来表示。7.6 振动评定标准振动评定标准 (Standard of Vibration)转速/(r/min) 标准/mm优良合格15003050 7030002030 水电部汽轮机组振动标准

36、水电部汽轮机组振动标准(双振峰双振峰) 离心鼓风机和压缩机振动标准离心鼓风机和压缩机振动标准/(min)r标准转速 /300065001000010000-16000主轴轴承/mm50403020齿轮轴承/mm 404030在制定上述振动标准时，假设：在制定上述振动标准时，假设：机组振动为机组振动为单一频率单一频率的弦波振动；的弦波振动；轴承振动和转子振动基本上有一轴承振动和转子振动基本上有一固定比值固定比值，因此可利，因此可利用轴承振动代表转子振动；用轴承振动代表转子振动； 轴承座在垂直、水平方向上的轴承座在垂直、水平方向上的刚度刚度基本上基本上相等相等，即认，即认为是各向同性的。为是各向同

37、性的。实际证明上述假设与事实不尽相符实际证明上述假设与事实不尽相符:所测得的振动多数是由数种频率的振动合成的；所测得的振动多数是由数种频率的振动合成的；轴承组水平刚度明显低于垂直刚度；轴承组水平刚度明显低于垂直刚度；转子振动和轴承座振动的比值，可以达转子振动和轴承座振动的比值，可以达250倍，它与倍，它与轴承形式、间隙、轴承座刚度、油膜特性等有关，且轴承形式、间隙、轴承座刚度、油膜特性等有关，且同类机组亦不尽相同。同类机组亦不尽相同。为了较全面的反映机组的振动情况，必须制定其他的振动为了较全面的反映机组的振动情况，必须制定其他的振动标准标准 振动烈度振动烈度。 )(21d)(12222102r

38、msnTvvvttvTv)(212222222121nnAAA振动位移峰峰值式中pppprms22AAv：振动烈度与振动位移的关系振动烈度与振动位移的关系 T:所测信号的长度，s; vt:物体的振动速度，mm/sGB11347.1-89 区域区域A新投产机组的振动应在此区域内新投产机组的振动应在此区域内区域区域B机组可以长期运行机组可以长期运行区域区域C机组不允许长期运行，利用机会进行处理机组不允许长期运行，利用机会进行处理区域区域D运行有危险，可能引起机组事故运行有危险，可能引起机组事故大型旋转机械振动烈度评定等级 轴承振动烈度 支承分类 1.smmvrms 刚性支承 柔性支承 0.460.

39、711.121.82.84.67.111.218.028.046.071.0 C B B C A A D D GB /T 11347.1 - 89 按被测量，位移的测量分为线位移测量和角位移测量。 按测量参数的特性，位移测量分为静态位移测量和动态位移测量。（1）位移测量的分类（2）位移测量时应注意的问题 测量方向与位移方向重合位移是指物体上某一点在一定方向上的位置变动，是矢量。如果测量方向与位移方向不重合，则测量结果仅仅反映该测量方向上的分量，而不能真实反映需测位移的大小。位移测量时，应当根据不同的测量对象，选择适当的测量点、测量方向和测量系统。7.7 7.7 位移的测量位移的测量(Displ

40、acement Measurement)7.7.1 常用位移传感器常用位移传感器(displacement sensor)形 式测量范围精确度直线性特 点电阻式 滑线式 线位移 角位移 变阻器 线位移 角位移1300 mm0360 11000 mm060 rad0.1%0.1%0.5%0.5%0.1%0.1%0.5%0.5% 分辨率较好，可用于静态或动态测量。机械结构不牢固 结构牢固，寿命长，但分辨率差，电噪声大应变式 非粘贴式的 粘贴的 半导体的0.5%应变0.3%应变0.25%应变0.1%2%3%2%3%1%满刻度20% 不牢固 牢固，使用方便，需温度补偿和高绝缘电阻输出幅值大，温度灵敏性

41、高形 式测量范围精确度直线性特 点电感式 自感式变气隙型 螺管型 特大型差动变压器涡电流式同步机微动同步器旋转变压器0.2 mm1.52 mm3002000 mm0.08 75 mm2.5 250 mm360 10601%0.5%1%3%0.10.7 1%3%0.15%0.1%0.5%3%0.5%0.05%0.1% 只宜用于微小位移测量 测量范围较前者宽，使用方便可靠，动态性能较差 分辨率好，受到磁场干扰时需屏蔽 分辨率好，受被测物体材料、形状、加工质量影响 可在1200 r/min 的转速下工作，坚固、对温度和湿度不敏感 非线性误差与变压比和测量范围有关形 式测量范围精确度直线性特 点电容式 变面积 变间距10-3100 mm10-310 mm0.005%0.1%1% 介电常数受环境温度、湿度变化的影响 分辨率很好，但测量范围很小，只能在小范围内近似地保持线性霍尔元件1.5 mm0.5% 结构简单，动态特性好感应同步器 直线式 旋转式10-3100 mm03602.5m/250 mm0.5 模拟和数字混合测量 系统，数字显示 (直线 式感应同步器的分析率 可达1 m)形 式测量范围精确度直线性特 点计量光栅 长光栅 圆光栅10-31