對(duì)振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器最重要的要求之一,就是能夠在足夠?qū)挼念l率范圍內(nèi)測(cè)量包括所有主要分量在內(nèi)的信號(hào),其中包括那些與失衡、不同軸、滾珠及滾道損傷、齒輪嚙合、葉片共振、軸承元件徑向共振等有關(guān)的頻率成分。這個(gè)頻率范圍一般為10---10000Hz,甚至更高一些。往往在機(jī)器內(nèi)部損傷還未影響到機(jī)器實(shí)際工作前,高頻分量就已包含了缺損的信息。僅僅當(dāng)內(nèi)部缺損已發(fā)展為較大時(shí),才可以低頻信息上反映出來,因此,為了預(yù)測(cè)機(jī)器是否損壞,高頻信息是非常重要的。 如前所述,機(jī)器的振動(dòng)信號(hào)中包含了豐富的頻率成分,各個(gè)振動(dòng)分量的幅值是隨頻率而變的。因此要求測(cè)量?jī)x器的有效動(dòng)態(tài)范圍在整個(gè)頻率范圍內(nèi)都能容納得下這些量級(jí)。一般監(jiān)測(cè)振動(dòng)的幅度動(dòng)態(tài)范圍在1000:1之內(nèi)。
我們知道,通常用來描述振動(dòng)響應(yīng)的三個(gè)參數(shù)是位移、速度和加速度。一般情況下,低頻時(shí)的振動(dòng)強(qiáng)度由位移值度量;中頻時(shí)的振動(dòng)強(qiáng)度由速度值度量;高頻時(shí)的振動(dòng)強(qiáng)度由加速度值度量。在實(shí)際測(cè)量中,可由所測(cè)得的振動(dòng)譜來確定應(yīng)采用的"最佳參數(shù)"。圖2-1是用兩種振動(dòng)量描述的同一部機(jī)器的同一工況下的譜。若從每個(gè)譜的底部面一條直線,就會(huì)發(fā)現(xiàn)譜峰的相對(duì)高度是一樣的,二者均可用于機(jī)器狀況的監(jiān)測(cè)。但是,參數(shù)Ⅰ被稱為"最佳參數(shù)"。對(duì)參數(shù)Ⅰ的譜,其動(dòng)態(tài)范圍Ⅰ已包括了信號(hào)各分量的大小。而對(duì)參數(shù)Ⅱ的情況來說,為了描述所有分量的變化,必須采用大得多的動(dòng)態(tài)范圍Ⅱ。
對(duì)大多數(shù)機(jī)器來說,最佳參數(shù)是速度,這是許多標(biāo)準(zhǔn)(如VDI2056)采用該參數(shù)原因之一。但是另外一些標(biāo)準(zhǔn)(如 VDI2059標(biāo)準(zhǔn))卻采用相對(duì)位移參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,這在發(fā)電、石化工業(yè)的機(jī)組振動(dòng)監(jiān)測(cè)中用的最多。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要用于失衡和不同軸故障的監(jiān)測(cè),這時(shí)略去了大部分高頻小振幅的頻率分量。相反地對(duì)于來自軸承滾動(dòng)部件的高頻振動(dòng)監(jiān)測(cè)來說,加速度卻是最合適的監(jiān)測(cè)參數(shù)。
:振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)