震動實驗臺的測量單位
振動一般可以用以下三個單位表示:(振幅、mm);(振動速度/振速mm/s);振動加速度、mm/(s^2)。
振幅是表象,速度和加速度是轉(zhuǎn)子激振力的程度。
mm振動位移:一般用于低轉(zhuǎn)速機械的振動評定;
mm/s振動速度:一般用于中速轉(zhuǎn)動機械的振動評定;
mm/(s^2)振動加速度:一般用于高速轉(zhuǎn)動機械的振動評定。
工程實用的振動速度是速度的有效值,表征的是振動的能量;加速度是用的峰值,表征的是振動中沖擊力的大小。
振幅理解成路程,單位是mm;把振速理解成速度,單位是mm/s;振動加速度理解成運動加速度,單位是mm/s^2。速度描述的是運動快慢;振速就是振動快慢,一秒內(nèi)能產(chǎn)生的振幅。振幅相同的設(shè)備,它的振動狀態(tài)可能不同,所以引入了振速。
位移、速度、加速度都是振動測量的度量參數(shù)。就概念而言,位移的測量能夠直接反映軸承/固定螺栓和其它固定件上的應(yīng)力狀況。例如:通過分析透平機上滑動軸承的位移,可以知道其軸承內(nèi)軸桿的位置和摩擦情況。速度反映軸承及其他相關(guān)結(jié)構(gòu)所承受的疲勞能力。而這正是導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)設(shè)備故障的重要原因。加速度則反映設(shè)備內(nèi)部各種力的綜合作用。表達上三者均為正弦曲線,分別有90度,180度的相位差?,F(xiàn)場應(yīng)用上,對于低速設(shè)備(轉(zhuǎn)速小于1000RPM)來說,位移是的測量方法。而那些加速度的很小,其位移較大的設(shè)備,一般采用折衷的方法,即采用速度測量,對于高速度或高頻設(shè)備,有時盡量位移很小速度也適中,但其加速度卻可能很高的設(shè)備采用加速度測量是非常重要的手段。另外還需要了解傳感器的工作原理及應(yīng)用選擇,提及一點,例如采用渦流傳感器測量的位移和應(yīng)用加速度傳感器通過兩次積分輸出的位移所得到的東西是*不一樣的。渦流傳感器測量軸承與軸桿之間的相對運動,加速度傳感器測量軸承頂部的振動,然后轉(zhuǎn)換成位移。如整個軸承振動的很厲害,軸與軸承的相對運動很小,渦流傳感器就不能反應(yīng)出這樣的狀態(tài),而加速度傳感器則可以。兩種傳感器測量兩種不同的現(xiàn)象。理解了這些,你就能明白為什么許多有經(jīng)驗的工程師將渦流傳感器和加速度傳感器組合應(yīng)用以便既可觀察軸承相對于地面的振動,又能監(jiān)測到軸相對于軸承的振動了。通過這樣的方式能夠得到更完整的機器狀態(tài)。
對一個單一的頻率振動,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。當(dāng)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。還要注意現(xiàn)場測量的位移是軸和軸瓦的相對振動,速度和加速度測的是軸瓦的振動。假設(shè)一個振動的速度一定,是5mm/s,大家可以自己算下如果是低頻振動,其位移會很大,但加速度很小。高頻振動位移則極小,加速度很大。
所以一般在低頻區(qū)域都用位移,中頻用速度,高頻區(qū)域用加速度。但使用范圍也有重疊。位移值體現(xiàn)的是設(shè)備在空間上的振動范圍,因此取其峰峰值,電力行業(yè)一般以位移為評判標(biāo)準(zhǔn)。速度的有效值和振動的能量是成比例的,其大小代表了振動能量的大小,現(xiàn)在出了電力行業(yè)基本上都是以速度有效值為標(biāo)準(zhǔn)的。加速度和力成正比,一般用其峰值,其大小表示了振動中zui大的沖擊力,沖擊力大設(shè)備更容易疲勞損壞,現(xiàn)在沒有加速度的標(biāo)準(zhǔn)。