振動分析儀簡介
測振儀也叫測震表振動分析儀或者測震筆,是利用石英晶體和人工極化陶瓷(PZT)的壓電效應設計而成.當石英晶體或人工極化陶瓷受到機械應力作用時,其表面就產生電荷.采用壓電式加速度傳感器,把振動信號轉換成電信號,通過對輸入信號的處理分析,顯示出振動的加速度、速度、位移值,并可用打印機打印出相應的測量值.本儀器的技術性能符合標準ISO2954及中國國家標準GB/T13824中,對于振動烈度測量儀和GB13823.3中,正弦激勵法振動標準的要求.它廣泛地被應用于機械制造、電力、冶車輛等領域.
測振原理
現在的測振儀一般都采用壓電式的,結構形式大致有二種:①壓縮式;②剪切式,測振儀原理是利用石英晶體和人工極化陶瓷
(PZT)的壓電效應設計而成.當石英晶體或人工極化陶瓷受到機械應力作用時,其表面就產生電荷,所形成的電荷密度的大小與所施加的機械應力的大小
成嚴格的線性關系.同時,所受的機械應力在敏感質量一定的情況下與加速度值成正比.在一定的條件下,壓電晶體受力后產生的電荷與所感受的加速度值成正比.
產生的電荷經過電荷放大器及其它運算處理后輸出就是我們所需要的數據了Q=dij·F=dij·ma式中壓電晶體輸出的電荷,dij-壓電晶體的二階壓電張量,m-加速度的敏感質量,a-所受的振動加速度值.測振儀壓電加速度計承受單位振動加速度值輸出電荷量的多少,稱其電荷靈敏度,單位為pC/ms-2或pC/g(1g=9.8ms-2).測振儀壓電加速度計實質上相當于一個電荷源和一只電容器,通過等效電路簡化以后,則可換算出加速度計的電壓靈敏度為Sv=SQ/CaSv-,加速度計的電壓靈敏度,mV/ms-2SQ-加速度計的電荷靈敏度,pC/ms-2Ca-加速度計的電容量測振儀壓電式速度傳感器,它是通過在壓電式加速度傳感器上加一個積分電路,通過將加速度信號積一次分,可以得到振動的速度值!
分類
1.手持式測振儀
袖珍振動計系根據國標系列測試標準和儀器標準而設計,電路設計,全部采用集成電路,電荷變換級置于探頭內,從而具有噪聲小、抗干擾,可以用粗電纜連接等優點.
2.爆破測振儀
爆破測振儀是應用于爆破測量工程,是專門用來記錄、分析爆破振動數據的測振儀器,該儀器可與傳感器和數據分析系統構成智能的測試系統.
爆破現場環境對爆破測振儀的要求
測振儀需要具有體積小,重量輕、靈敏度高、功能多、使用方便、自動化程度高、內存容量大、數據傳輸接口多樣等優點,才能適用于爆破現場的特殊環境,具體要求如下:
測振儀能夠自帶電池供電,且可以自由安放于測試現場任何位置,方便布線;
測振儀要輕巧、便攜,外殼堅固,抗沖擊、振動能力強;
測振儀各個數據記錄通道應有一定的數據記錄長度,能夠保證記錄下現場爆破中各測點的地震波zui大值;
測振儀應具有多檔量程,每個通道能夠單獨設置,并且能夠在測試現場方便改動,適應不同的傳感器安裝位置;
提供配套測振軟件,能夠根據所測數據推算裝藥量、振速等,便于調整爆破參數;
能夠根據記錄下來的波形及數據自動生成測試報告.
爆破測振系統組成
爆破測試時將爆破測振儀放置于振動測試點,測點可在現場大范圍分布.爆破測振儀對傳感器(包括速度、加速度、壓力、應變、溫度等)產生的動態、靜態模擬信號自動進行信號調理并存儲,測試完成后可通過儀器上的USB接口直接與計算機通信、傳送數據,結合配套軟件做進一步的數據分析處理.爆破現場布置示意圖如下所示,整套系統由多個UBOX-5016或UBOX-20016爆破測振儀(監測儀)與垂直向、水平向速度傳感器有機構成.
根據測試要求的不同,可以選用不同型號的測振儀.在爆破現場測試前,用戶只需進行簡單的參數設置后啟動采集,即可撤離現場,當地震波信號傳來時,測振儀會自動記錄下整個地震波的動態波形,將其轉換為數字信號存儲,然后可通過USB接口與臺式或筆記本電腦連接,利用配套軟件進行數據處理和分析.
使用方法
1、測振表測點選擇:利用測振表,對主要設備的軸承及軸向端點進行測試,并配有現場檢測記錄表,每次的測點必須相互對應.
2、測量周期:在設備剛剛大修后或接近大修時,需兩周測一次;正常運行時一個月測一次;如遇所測值與上一次測值有明顯變化時,應加強測試密度,以防突發事故而造成故障停機.
3、測量值判定依據:參照標準ISO2372.
轉速:600~1200r/min,振動測量范圍:10~1000Hz.通常在設備正常運行時,其檢測速度值在4.5~11.2mm/s(75kW以上機組)范圍為監控使用,超過7.1mm/s以上就要考慮安排大修理.這個數值的確定除考慮設備電機容量外,還要考慮工作連續性強、安全可靠性高等方面.總之,測振表與其它檢測儀器配合使用,有利對設備的運行狀態進行分析.如測振表與油質分析儀、電動機故障檢測儀、對中儀等儀器配合使用,能更準確地判斷設備的運行情況.
測量方法判定
1、應用測振儀對設備進行狀態檢測,雖不能作為設備大修周期確定的惟一依據,但作為參考條件確是非常必要的.由于水泵、風機等設備的轉速較低,因此,振動對其造成的危害不是惟一的.比如有些時候用測振儀檢測沒有問題,但葉輪腐蝕嚴重,也需做大修.所以,確定設備大修周期應從測振儀檢測結果、設備運行累計臺時及效率等諸方面情況來綜合考慮.
2、應用測振儀檢測,作為設備大修后的驗收手段同樣是非常必要的.需要指出的是,由于設備的新舊程度不一,故對其驗收的檢測值也不做統一規定,應以被驗收泵組大修前的檢測值為依據,修后值驗收的檢測值也不做統一規定,應以被驗收泵組大修前的檢測值為依據,修后值應低于修前值.另外,應用測振儀還可以發現泵組安裝問題(包括對中不好、地腳螺栓運行松動),以及機泵氣穴現象等.
總之,測振儀與其它檢測儀器配合使用,有利對設備的運行狀態進行分析.如測振儀與油質分析儀、電動機故障檢測儀等儀器配合使用,能更準確地判斷設備的運行情況
