振动的基本知识

振动基本知识振动系统振动幅值响应=动态力/动态阻尼振动表述振动三要素(1)振动幅值A振动周期T/频率f振动相位什么是振动？弹簧上限位置

中间位置下限位置重量块一个周期

位移时间振动周期概念介绍工频－工作频率，1倍频电机转速3000RPM，则其工频为3000（转/分）/60秒＝50Hz2倍频，3倍频……－即2倍，3倍的工作频率，100Hz，200Hz，……时域波形振动总值复合时域波形每一个单独的振动信号叠加组成一个复合的时域信号振动总值振动总值是指在测量的频率范围内振动能量的总和－包括测量频率范围内所有信号的叠加－不包括测量频率范围之外的信号－产生一个数字值振幅和频率振幅：指故障的烈度频率：指故障的根源测量参数速度：指位移的变化率，即位移的微分值加速度：指速度的变化率，即速度的微分值参数选择低频：振动强度与位移成正比中频：振动强度与速度成正比高频：振动强度与速度成正比

10 100 1,000 10,000频率(Hz)101.00.110.01100Displacement(mils)Acceleration(g's)Velocity(in/sec)CommonMachinery

OperatingRange振幅(mils,in/sec,g’s)幅值参数峰值

峰－峰值当比较振动总值和信号时，必须在同样的频率范围内采用同样的幅值参数测量值和单位位移

mils,micrometer,mm速度（位移的变化率）

in/sec,mm/sec加速度（速度的变化率）

G’s,in/sec²,mm/sec²设置最大频率测量方向

径向－水平方向－垂直方向轴向测量点布置测量点的布置要按如下顺序：电机非驱动端－NDE电机驱动端－DE设备非驱动端－NDE设备驱动端－DE参数选择

速度频谱进行低频测量时最好用速度频谱（如平衡、对中等）

加速度频谱进行高频测量时最好用加速度频谱（如轴承失效、齿轮故障等）振动总值趋势图频谱图频段频谱图相位振动标准ISO2372振动总值标准适用于工作转速600－12000r/min,共将机器分为I,II,III,IV四类，每类机器都有A、B、C、D四个品质等级振动标准ISO3945：该标准为大型旋转机械的机械振动，现场振动烈度的测量和评定我国国标GB11347-89的规定与ISO3945相同石化行业－美国石油协会API－622标准傅立叶变换对于复杂周期信号和非周期信号，单单从时域波形直观的观察，往往很难看出设备状态及故障信息，因此必须借助傅立叶级数展成一系列离散的简谐分量之和。傅立叶变换是信号处理技术的基础，除了实现时域和频域的转换之外，它还是研究系统特性的主要工具。FFT转换frequencylowfreq.highfreq.timefrequencyamplitude频谱显示不同频率下的振动信号信号分析系统设备信号输入传感器预处理A/D转换数字信号处理器D/A转换信号输出信号分析系统－传感器将待分析的物理量（振动位移、速度、加速度）转化为电信号信号分析系统－预处理信号在采样之前须经预处理，如放大、滤波等带通滤波器滤波器的作用信号分析系统－A/D转换因传感器输出的是模拟信号，而用计算机处理的信号必须是数字信号，因此必须对采集的信号进行模/数转换：包括采样、量化、采样保持等信号分析系统－数字信号处理器这是信号分析系统的核心环节，通常是由仪器中的CPU来执行的，它包括对信号的时域、幅值域及频域分析，同时它还有运算功能，如时域或频域的微分、积分等信号分析系统－D/A转换D/A转换器是将计算机的分析处理结果以模拟量的形式输出，提供波形显示或其它用途。传感器加速度传感器速度传感器电涡流式位移传感器加速度传感器体积小频率范围宽（0－40KHz）好的高频响应性能特殊型号可用于高温环境应用范围最广配电荷放大器或电压放大器速度传感器

测量精度高易受磁场影响由于内部微分电路的误差随着频率的增加而增加，而积分电路的误差随着频率的降低而增加，因此对高频的微分和低频的积分都是比较困难的，所以使用频率范围受限，通常在10Hz—1500Hz位移传感器/电涡流传感器

测量两物体的相对位移精确的低频响应特性需要前置器供电频率范围宽（DC－10KHz）传感器电缆安装方式1

螺栓连接2胶粘剂连接3磁性座连接4手持式螺栓连接rightwrongwrongwrongwrong

Right胶粘剂连接胶粘剂磁性座连接1方便、快速2应用范围广3重复性手持式1方便、快速2几乎可用于所有场合3可重复性差4人为影响大频谱分析技术搜集设备数据频谱分析技术确认频谱：位移、速度、加速度、包络分析主要振动频率与工频的关系2X3X4Xfrequencyamplitude1X频率振幅1X2X3X4X当转速频率占主导地位时，确认频谱频率范围：确认工频的谐波确认轴承故障频率确认叶片通过频率振动三要素(2)时间一个周期位移(峰值)相位角振动最高点轴键相幅值键相器振幅及其描述位移/速度/加速度-加速度包络峰值/峰峰值/有效值（均方根值）/平均值/振动总值单位制-英制/公制转换关系振动幅值位移、速度和加速度与故障程度振动幅值的转换图RMS=0.707PEAK振动幅值的转换表振动周期和频率的转换振动周期/频率频率(Hz)=转速(转每分钟，RPM)/60频率f(Hz)=1/周期T(秒)振动相位(1)振动相位-（相位差）振动相位(2)振动相位-（相位差）振动相位应用（1）振动相位-例子振动相位应用（2）振动相位-例子complextimewaveform合成后的时域波形individualvibrationsignalscombinetoformacomplextimewaveformshowingoverallvibrationfrequencylowfreq.highfreq.time