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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27振动周期NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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＝50Hz•2倍频，3倍频……－即2倍，3倍的工作频率，100Hz，150Hz，200Hz……NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27振幅和频率振幅：指故障的烈度频率：指故障的根源NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27测量参数090180270360DisplacementVelocityAcceleration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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27参数选择低频：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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27101001,00010,000频率(Hz)101.00.110.01100Displacement(mils)Acceleration(g's)Velocity(in/sec)CommonMachineryOperatingRange振幅(mils,in/sec,g’s)NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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/sec²NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27设置最大频率NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27测量方向•径向－水平方向－垂直方向•轴向NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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－DENEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27参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）NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27振动总值趋势图NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27频谱图NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27频段频谱图NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27相位NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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。NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27FFT转换frequencyamplitude频谱显示不同频率下的振动信号NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27滤波器的作用NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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。NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27传感器•加速度传感器•速度传感器•电涡流式位移传感器NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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—1500HzNEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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）NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27传感器电缆NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27螺栓连接rightwrongwrongwrongwrongRightNEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27胶粘剂连接胶粘剂NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27磁性座连接1方便、快速2应用范围广3重复性NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27频谱分析技术搜集设备数据NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/272X3X4Xfrequencyamplitude1X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NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27典型故障识别•1X频以下：轴承保持架、油膜、低频响应•1X－10X频：－不平衡，1X－不对中，1X，2X－轴弯曲，1X，2X－松动，1X－10X－叶片通过频率，叶片数X工频•大于10X频－轴承故障－齿轮故障－气蚀NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27谐波NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27边频NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27瀑布图NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27典型频谱分析NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27不平衡静平衡/质量不平衡力不平衡NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27不平衡原因•结构设计不合理•制造和安装误差•材质不均匀•转子的腐蚀、磨损、结垢•零部件的松动及脱落不同原因引起的转子不平衡故障规律接近，但各有特点，在分析时需仔细了解设备运行历史NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27不平衡故障特征不平衡所产生的离心力始终作用在转子上，转子每旋转一周，就在转子或轴承的测点处产生一次振动响应，因此它的振动频率就是转子的转速频率：f=1/60*n•在转子径向测点的频谱图上，工频有突出的峰值•工频的高次谐波幅值很低，在时域上的波形接近于一个正弦波NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27不平衡频谱图NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27对于两端支撑的转子，轴向测点的振值不明显NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27对于悬臂转子，轴向测点的振值较为明显NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27不对中角度不对中平行不对中NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27不对中的含义•转子与转子之间的连接对中，主要反映在连轴节的对中程度上•转子轴颈在轴承中的安装对中，这与是否形成良好的油膜和适当的轴承负荷有关NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27不对中的原因•安装误差•不均匀的热膨胀•管道力•转子弯曲•机壳变形•地基不均匀下沉•地震影响NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27不对中的特征•改变了轴承中的油膜压力，因此不对中的最大振动往往表现在紧靠连轴节两端的轴承上•不对中所引起的振动幅值与转子的负荷有关，它随负荷的增大而增高•平行不对中主要引起径向振动，角度不对中主要引起轴向振动NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27角度不对中轴向有较大的1X，2X频振动值，但不会出现1X，2X或3X特别突出的情况NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27平行不对中振动频谱与角度不对中有相同的征兆，但2倍频通常高于1倍频NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27轴承翘曲NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27轴承翘曲产生非常突出的轴向振动，而且这种故障通过常规的平衡或对中是无法消除的NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27松动NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27基础松动A此类振动是由于地脚螺栓、胎板或水泥浆松动引起，会产生1倍频的振动NEXTMAINMENUBACK中海石油技术检测中心2021/1/27基础松动B此类振动是由轴承座松动引起，在频谱图上会产生0.5倍频