((AdB-120)/20)

Например, 140 дБ = уровень 10 м/с² = 1 G

Виброскорость

Виброскорость – это скорость перемещения контролируемой точки оборудования во время её прецессии вдоль оси измерения.

В практике измеряется обычно не максимальное значение виброскорости, а ее среднеквадратичное значение, СКЗ (RMS). Физическая суть параметра СКЗ виброскорости состоит в равенстве энергетического воздействия на опоры машины реального вибросигнала и фиктивного постоянного, численно равного по величине СКЗ. Использование значения СКЗ обусловлено ещё и тем, что раньше измерения вибрации велись стрелочными приборами, а они все по принципу действия являются интегрирующими, и показывают именно среднеквадратичное значение переменного сигнала.

Из двух широко применяемых на практике представлений вибросигналов (виброскорость и виброперемещение) предпочтительнее использование виброскорости, так как это параметр, сразу учитывающий и перемещение контролируемой точки и энергетическое воздействие на опоры от сил, вызвавших вибрацию. Информативность виброперемещения может сравниться с информативностью виброскорости только при условии, когда дополнительно, кроме размаха колебаний, будут учтены частоты, как всего колебания, так и его отдельных составляющих. На практике сделать это весьма проблематично.

Для измерения СКЗ виброскорости используются самые простые приборы – виброметры. В более сложных приборах (виброанализаторах) также всегда присутствует режим виброметра.

Виброскорость измеряется в:

• миллиметрах на секунду [мм/сек]
• дюймов в секунду [in/s]: 1 in/s = 25,4 мм/сек
• децибелах, должен быть указан уровень 0 дБ. Если не указан, то, согласно ГОСТ 25275-82, берётся значение 5 * 10^-5 мм/сек (По международному стандарту ISO 1683:2015 и ГОСТ Р ИСО 13373-2-2009 за 0 dB берётся 10^-6 мм/сек)

Как перевести виброскорость в дБ ?

Для стандартного уровня 0 дБ = 5 * 10^-5 мм/сек:

VdB = 20 * lg10(V) + 86

VdB – виброскорость в децибелах

lg10 – десятичный логарифм (логарифм по основанию 10)

V – виброскорость в мм/с

86 дБ – уровень 1 мм/с

Ниже приведены значечения виброскорости в дБ для стандартного ряда норм вибрации. Видно, что разница между соседними значениями – 4 дБ. Это соответствует разнице в 1,58 раза.

мм/с	дБ
45	119
28	115
18	111
11,2	107
7,1	103
4,5	99
2,8	95
1,8	91
1,12	87
0,71	83

Виброперемещение

Виброперемещение (вибросмещение, смещение) показывает максимальные границы перемещения контролируемой точки в процессе вибрации. Обычно отображается размахом (двойной амплитудой, Пик-Пик, Peak to peak). Виброперемещение – это растояние между крайними точками перемещения элемента вращающегося оборудования вдоль оси измерения.

Виброперемещение измеряется в линейных единицах:

• в микрометрах [мкм]
• в миллиметрах [мм]: 1 мм = 1000 мкм
• в милсах, миллидюймах [mils]: 1000 mils = 1 дюйм, 1 mil = 25,4 мкм, 1000 mils = 25,4 мм

Видео от Сергея Бойкина

Автор: Андрей Щекалев

Не хватает информации ?

Напишите мне свой вопрос, я отвечу Вам и дополню статью полезной информацией.

Измерение и анализ вибрации – SPM Instrument

Анализ временного сигнала

Временной сигнал является инструментом оценки и вычисления частот соударений, происходящих в машине. Временной сигнал – это электрический сигнал, генерируемый датчиком и отражающий все механические процессы происходящие в машине. Он показывает время между соударениями и тем, сколько энергии они содержат. Анализ так же дает возможность выявить различные дефекты, возникающими с такой же периодичностью в спектре БПФ. 

Параметры состояния 

Параметры состояния измеряются для выбранного частотного диапазона. Они показаны в таблицах результатов измерений и в качестве диаграмм, могут быть активированы индивидуально. Возможные параметры состояния:

VEL	СКЗ  виброскорости
ACC	СКЗ виброускорения
DISP	СКЗ виброперемещения
CREST	Пиковое значение; разница между пиком и СКЗ
KURT	Куртозис; количество случайных величин в вибросигнале
SKEW	Перекос; ассиметрия в вибросигнале
NL1-4	Уровень шумов в 4-х четвертях частотного диапазона

Пиковые и величины размаха показаны в единице, выбранной для временного сигнала.

Спектральный анализ с симптомами

Для упрощения поиска неисправности в спектре, EVAM предоставляет готовый список симптомов дефектов. Они являются основой для выделения теоретических линий дефектов в спектре и показывают сумму линий СКЗ, как параметры симптомов дефектов (которые можно оценить и спрогнозировать). Большинство симптомов автоматически настроены, используя скорость вращения как переменную, для некоторых требуются исходные данные, например, количество лопастей на роторе. После настройки точек измерения  в меню Сondmaster выбираются подходящие симптомы и группы симптомов.

Специальные коды состояния машины

Пользователь может сам задать уставки тревог по любым активным симптомам дефектов в программном обеспечении Condmaster и, таким образом, обеспечить автоматическое представление состояния оборудования в цветовом коде по системе светофора “зеленый, желтый, красный ” на основании качественной и количественной оценки неисправностей по результатам спектрального анализа вибросигнала.

Фазовое измерение

Фазой является временнАя задержка, выраженная через угол вращения. Мы высчитываем  временную задержку между передачей импульса тахометра и пиком целевого частотного компонента вибрационного датчика в скорости вращения. Получившаяся величина является относительным углом, так как нет компенсации сдвига фазы в датчики или в электрических цепях.

Измерение вибрации | Замер вибрации в квартире

Экспертная лаборатория “Экостар” осуществляет измерение уровня вибрации в жилых помещениях с использованием профессионального оборудования. Наши специалисты работают на выезде. По итогам измерений выдается экспертное заключение.

Уровень вибрации

Вибрация – фактор, который может негативно влиять на людей и животных, если превышен допустимый уровень. Уровень вибрации измеряется с помощью виброметров, шумовиброметров и виброскопов. Шумовиброметры, помимо вибрации, измеряют также уровень шумов, которые могут сопровождать вибрацию.

Измерение и оценка уровня вибрации проводятся по двум основным параметрам. Вибрация может быть:

• локальной;
• общей.

Общая вибрация передается на все тело человека. Это может быть, например, вибрация, которую испытывает человек, который едет в машине. Локальная передается при работе с инструментами.

Зачем нужны измерения

Цель проведения измерений определяется заранее. Вибрация может негативно влиять на здоровье, в том числе на состояние нервной системы. Измерение уровня вибрации в квартире позволяет воздействовать на организации, которые несут ответственность за нарушения норм. Замеры производятся не только в жилых помещениях – в целях соблюдения норм охраны труда производится регулярное измерение вибрации на рабочем месте.

Замеры проводятся и перед покупкой недвижимости, например, участка. Оценка и измерение уровня вибрации на земельном участке необходимо перед строительными работами. Повышенный уровень повлияет на срок службы объекта.

Источники вибрации

Вибрация может исходить от рабочего инструмента (отбойных молотков, фенов, стоматологического оборудования). На рабочем месте можно также осуществлять замеры на площадках, где осуществляется процесс. Неблагоприятные условия труда приводят к вибрационной болезни.

В жилых помещениях вибрация присутствует в лифтовых кабинах. Проблемы также возникают, если поблизости располагается стройка. Строительное оборудование иногда создает высокий уровень вибрации.

Параметры

При оценке вибрации осуществляется с помощью профессионального оборудования в каждой октавной полосе. Вибрация измеряется в герцах (Гц). Дополнительно может проводиться измерение шума.

Измерение экспертами “Экостар”

Эксперты лаборатории “Экостар” осуществляют измерение уровня вибрации по ГОСТу. Обратиться к нам стоит по нескольким причинам:

• мы используем только профессиональное оборудование;
• в лаборатории работают эксперты;
• у нас есть специалисты по охране труда;
• замеры уровня вибрации могут проводиться в ходе комплексной диагностики рабочего места;
• мы проводим экспертизу и даем заключение, которое имеет реальную силу.

Экспертное заключение является реальным доказательством того, что условия проживания или работы неблагоприятные. Наше заключение поможет решить проблему, если на рабочем месте не соблюдаются нормы охраны труда или вы проживаете на территории, где есть источники сильной вибрации.

SV 100. Измерение общей вибрации в транспортном средстве

В соответствии с методикой ГОСТ 31319-2006 [1], измерения общей вибрации на рабочем месте водителей транспортных и транспортно – технологических средств должны выполняться в естественных ежедневных условиях нахождения работника на рабочем месте с обязательным контролем режимов движения транспортного средства, состояния дорожного полотна, всех изменений дорожных условий.

Однако, практика показывает, что измерения общей вибрации в транспорте зачастую выполняются в неких стандартных, «эталонных» условиях. Для этого специально выбираются участки дорог, находящиеся в относительно неплохом состоянии, а измерения выполняются на одной и той же средней скорости. При этом не учитываются такие факторы, как техническое состояние дорожного полотна и его покрытия, реальное изменение скорости движения в транспортных потоках, особенности и манеры управления автомобилем конкретным водителем и т.д. Игнорирование этих факторов приводит как к занижению, так и к завышению оценки воздействия общей вибрации в транспортных средствах.

Развитие персональных виброметров позволило использовать возможности систем ГЛОНАСС/GPS для местоопределения транспортного средства, определять в любой момент скорость его движения, связать эту информацию с уровнями вибрации, построить на карте маршрут движения автомобиля и с помощью цветовой гаммы отобразить действующие в каждой точке маршрута уровни вибрации.

Метод измерения

В данной работе анализировался результат измерения, выполненный новейшим персональным виброметром, анализатором спектра SV 100, производства фирмы SVANTEK (Польша) – Рис 1.

SV 100 соответствует требованиям, предъявляемым к виброметрам в ГОСТ ИСО 8041-2006 [2], и предназначен для выполнения измерений общей вибрации на рабочих местах как в стационарных объектах при установке на металлическую платформу, так и в транспортных средствах при установке на сидении водителя, в соответствии с методикой измерений ГОСТ 31319-2006 [1]. Прибор выполняет одновременные измерения вибрации по осям X, Y, Z трехосевым акселерометром, созданным на базе MEMS технологий.

Помимо измерения стандартных корректированных одночисловых значений awx, awy, awz и многих других, прибор выполняет анализ сигналов в 1/1 и 1/3 октавных спектрах с одновременной записью временной истории всех параметров с очень коротким шагом записи (от 100 мс).

Для правильной оценки воздействия вибрации за рабочий день прибор обладает детектором присутствия человека на рабочем месте, позволяющим выявлять и фиксировать периоды времени, когда человек находился на сидении транспортного средства, а когда отсутствовал. Через беспроводной порт Bluetooth SV100 может подключаться к другим устройствам (компьютеру, планшету, смартфону) и обмениваться с ними данными.

Для обработки и анализа полученных результатов применялось программное обеспечение «Помощник». ПО «Помощник» – простой и удобный инструмент автоматического вычисления сменного воздействия производственной вибрации А(8) с возможностью выявления, выделения и исключения из общего результата вклада различных источников помех.

Измерения выполнялись на рабочем месте (сидении) водителя автомобиля Mercedes Sprinter, который двигался по одному из рабочих маршрутов по городским дорогам общего использования. В процессе измерений виброметр SV100 через беспроводной порт Bluetooth постоянно поддерживал связь со смартфоном водителя, который, в свою очередь, был подключен к системе определения координат ГЛОНАСС/GPS, обеспечивая в реальном времени корреляцию результатов измерения вибрации с координатами местоположения автомобиля и скоростью его движения. Общая длительность измерения составила 3 часа 39 минут 17 секунд. Это время было поделено на пятиминутные интервалы времени, на которых результат измерения усреднялся и записывался в память прибора. Информация о дате и длительности выполненного измерения, а также о настройке прибора, приведена в таблице на Рис.2.

Рис. 2. Информация о настройке прибора SV100

По окончании измерений все эти данные были переданы в программное обеспечение «Помощник» для дальнейшей последующей обработки.

Результаты измерений

В течение всего времени измерения была получена выборка из 43-х корректированных среднеквадратичных значений виброускорения, усредненных на пятиминутных интервалах времени. Параллельно определялись координаты местонахождения автомобиля и его скорость движения. Маршрут движения автомобиля, наложенный на карту, показан на Рис. 3, результаты измерений вибрации и скорости движения автомобиля показаны на Рис.4.

Рис. 3. Маршрут движения

Рис. 4. Результаты измерения корректированного виброускорения по осям X, Y, Z и скорости движения автомобиля

Видно, что на сидении водителя доминирующей является вибрация по оси Z. На маршруте автомобиль делал две остановки, водитель дважды покидал свое рабочее место, а скорость автомобиля на некоторых участках достигала 110 км/ч.

Анализируя соотношение скорости движения и уровней вибрации на сидении водителя, можно сделать вывод, что вибрация практически не зависит от скорости движения транспортного средства, а определяется, в первую очередь, состоянием дорожного покрытия. Максимальные уровни вибрации воздействовали на водителя в моменты времени, когда скорость автомобиля составляла 50-70 км/ч.

Максимальные уровни вибрации и соответствующий им участок дороги показаны на Рис. 5

Рис. 5. Участок дороги с максимальными уровнями вибрации

На графике главных результатов выделены два пятиминутных интервала времени, в течение которых водитель получил максимальное воздействие вибрации составляющее 113,4 дБ. Соответствующий им участок дороги показан на карте Рис.5. Красным цветом показаны участки с максимальным воздействием вибрации.

На Рис. 6 и 7 показаны спектрограммы 1/1 октавного спектра, связанные с выделенными интервалами времени. Первый интервал соответствует движению в одну сторону, второй – движению в обратном направлении. Средняя скорость движения на этом участке дороги составила 54 км/ч.

В том, что увеличение вибрации напрямую связано с техническим состоянием дорожного полотна, можно убедиться по спектрограмме 1/1 октавного спектра.

Рис. 6. Спектрограмма движения автомобиля по плохому участку дороги в одном направлении

Рис.7. Спектрограмма движения автомобиля по плохому участку дороги в обратном направлении

Вибрация на выделенных участках имеет ярко выраженные низкочастотные и высокочастотные составляющие, что характерно для контакта колеса транспортного средства с трещинами, ямами и другими артефактами плохого дорожного покрытия.

Полученные данные были использованы для оценки воздействия вибрации на водителя при движении по указанному маршруту. Вычисления выполнялись с использованием программного обеспечения «Помощник», которое автоматически исключило из расчета результаты, когда водитель отсутствовал на рабочем месте. Результат вычисления представлен на Рис. 8.

Рис.8. Расчет сменного воздействия общей вибрации на водителя с учетом периодов времени его отсутствия на рабочем месте

Выводы

Персональный виброметр полностью удовлетворяет требованиям методики измерения ГОСТ 31319-2006 [1], позволяя выполнить измерения общей вибрации на рабочем месте водителей транспортных и транспортно – технологических средств в естественных ежедневных условиях с обязательным контролем режимов движения транспортного средства, состояния дорожного полотна, всех изменений дорожных условий.

Применение систем глобального местоопределения (ГЛОНАСС/GPS) позволило контролировать скорость движения транспортного средства, связать эту информацию с уровнями вибрации, построить на карте маршрут движения автомобиля и с помощью цветовой гаммы отобразить действующие в каждой точке маршрута уровни вибрации. Это, в свою очередь, позволило выявлять участки дорог, при движении по которым на водителя воздействует повышенная вибрация.

Уровни вибрации на рабочем месте водителя напрямую связаны с техническим состоянием дорожного покрытия и мало зависят от скорости движения автомобиля.
Применение дополнительных технических средств, таких, как анализ спектрограммы, позволяет идентифицировать причины повышения вибрации на рабочем месте водителя.

Измерение вибрации

Виброметр представляет собой измерительный прибор, который используется для контроля и измерения уровня вибрации. Благодаря компактности и высокой эффективности, виброметры серии АССИСТЕНТ получили широкое распространение в различных областях.

С помощью виброметра можно измерять: общий уровень вибрации, вибрацию различных узлов и механизмов (скорость, ускорение, смещение) и пр.

Данный прибор может применяться для контроля:

• состояния шестерён и подшипников;
• биения турбин;
• вибрации лопаток газовых турбин;
• вибрации установок, предназначенных для выращивания кристаллов.

Все измерители вибрации, представленные на нашем сайте, сертифицированы Госстандартом РФ и внесены в Государственный реестр средств измерений. Виброметры серии АССИСТЕНТ обеспечивают измерение всех параметров общей и локальной вибрации, одновременно измеряются корректированные уровни вибрации с усреднением 1, 5 или 10 с и эквивалентные корректированные уровни. Виброметр измеряет все корректированные уровни виброускорения, предусмотренные как новыми стандартами, так и действующими санитарными нормами. Для всех величин определяются максимальные и минимальные значения. Вместе с измерением корректированных уровней виброметр измеряет уровни вибрации в октавных и третьоктавных полосах частот.

Оптимальное сочетание чувствительности акселерометра и диапазона линейности входных цепей измерительного блока виброметра серии АССИСТЕНТ позволяет:

• измерять вибрацию от минимальных уровней в жилых помещениях в ночное время до максимальных ПДУ, нормируемых для производственной вибрации, одним акселерометром;
• одновременно измерять все параметры общей и локальной вибрации в одном измерении;

Виброметр серии АССИСТЕНТ позволяет провести санитарную оценку любого типа вибрации в полном соответствие с требованиями нормативных документов. С нормативной документацией можно ознакомиться в разделе библиотеки – «Виброакустика».

Если Вы хотите купить виброметр, рекомендуем Вас ознакомиться с таблицей выбора прибора АССИСТЕНТ. Цена виброметра значительно ниже, чем у продукции соответствующего качества, представленной на современном рынке. Мы стараемся поддерживать лучшее соотношение цена/качество. Измеритель вибрации имеет различные варианты комплектации под любой набор задач и всегда может быть дооснащен до последней версии.

Наши виброметры соответствуют требованиям к метрологическим характеристикам приборов для СОУТ, а также обеспечены двухлетней гарантией и технической поддержкой изготовителя на весь срок службы.

Виброметры серии АССИСТЕНТ поставляются только с полным комплектом аппаратных и программных средств для выполнения измерений, хранения, обработки и оформления результатов. Подробнее вы можете узнать в разделе – «Assistant Tools».

Поверка виброметров:

Обращаем Ваше внимание, что ООО «НТМ-Защита» аккредитована на поверку приборов для измерения вибрации ШИ-01 и АССИСТЕНТ всех модификаций. Подробнее в разделе «Сервисный центр».

Вопросы к методике измерения общей вибрации в помещениях жилых и общественных зданий

Вопрос: МУК 4.3.3221-14 «Инструментальный контроль и оценка вибрации в жилых и общественных зданиях» описывает необходимость проверки «собственных» шумов прибора на не вибрирующей поверхности. Не указано что может являться такой поверхностью, не ясно какую роль играют собственные шумы СИ, которые определены в его руководстве по эксплуатации. Не описан процесс измерения фоновой вибрации от сторонних источников для определения уровней вибрации от конкретного оборудования. В связи с этим, данная методика не позволяет сделать вывод о наличии превышения предельно допустимого уровня вибрации от конкретного оборудования или процесса, так как описывается измерение суммарной вибрации. Не указана постоянная времени усреднения (1с, 5с, 10с) при фиксировании уровней виброускорения постоянной вибрации . Предлагаем в документ внести пункт, в котором была бы указана необходимость измерения фоновых уровней вибрации (при отключенном оборудовании) в той же точке, в которой фиксировалась вибрация при работе оборудования с внесением соответствующих поправок на фон.

Ответ:

Основная проблема при оценке слабых вибраций, характерных для помещений жилых и общественных зданий, заключается как раз во влиянии собственных шумов первичных преобразователей (вибродатчиков). Изготовители нормируют этот показатель в широкой полосе частот, поэтому паспортных данных вибродатчика недостаточно для того, чтобы понять, какой вклад вносят его собственные шумы в корректированное ускорение. Поэтому главный вопрос при измерении коммунальных вибраций – что показывает прибор? реальную вибрацию или собственные шумы? 

Опыт показал, что проводить оценку собственных шум непосредственно в контрольной точке зачастую невозможно из-за посторонних помех. Наше предприятие совместно с ЦГиЭ в гор. Москве проанализировало практику применения методики и внесло дополнение 1 в МИ ПКФ-14-007, которая легла в основу упомянутых в вопросе методических указаний (см. приложенный файл). Пункты 2 и 3 эти дополнений гласят:

2. При применении положений п.11.6 МИ (проверка уровня собственных шумов) следует иметь в виду, что уровни собственных шумов виброметра желательно определять заранее, так как обычно условия измерений в контрольной точке приводят к завышенным значениям. Определенные заранее уровни собственных шумов могут быть оформлены в виде отдельного протокола, который может рассматриваться в качестве части эксплуатационной документации прибора. Наиболее оптимальным является выполнение этой процедуры в соответствии с рекомендациями предприятия-изготовителя виброметра. Повторные измерения собственных шумов виброметра следует проводить не реже одного раза в год или чаще, в случае замены вибропреобразователей или кабелей.

3. Последнее предложение абзаца 2 пункта 11.6 МИ нужно понимать следующим образом: если разность показаний виброметра и запротоколированного уровня собственных шумов менее 3 дБ, то результат измерения невозможно соотнести со значением виброускорения с той точностью, которая гарантируется настоящей методикой. Однако в этом случае уровень собственных шумов может рассматриваться как верхняя граница одностороннего интервала неопределенности измеряемого корректированного виброускорения при уровне доверия 95%, поэтому в протоколе измерения допускается указывать, что измеряемое ускорение не превышает значения, соответствующего уровню собственных шумов.

На нашем предприятии с середины 2017 года мы ввели входной контроль вибродатчиков и теперь поставляем их с дополнительным протоколом измерения собственных шумов, на который можно ссылаться при выполнении измерений по МИ ПКФ-14-007 или МУК 4.3.3221-14. Для поставленных ранее вибродатчиков лаборатории могут провести самостоятельные измерения в соответствии с рекомендациями на нашем сайте (см. ссылку в конце статьи) или заказать эту работу нам в рамках сервисного обслуживания.

Вопрос: Требуется более подробная методика проведения измерений общей вибрации в помещениях жилых и общественных зданий

Ответ:

Обращаем Ваше внимание на то, что наряду с принятием Дополнения 1 в МИ ПКФ-14-007 нами была разработана и аттестована методика МИ ПКФ 16-031, которая позволяет оценить корректированное ускорение в помещениях жилых и общественных зданий по уровням в 1/3-октавах с возможностью исключения тех частотных полос, где вибрация основного источника не выявляется.

 

 

Вибрация зданий и сооружений

В процесс эксплуатации здания и сооружения подвергаются различным воздействиям, одним из видов которых являются вибрации. Вибрациям в той или иной степени подвержены все твердые тела, и их воздействие может быть решающим фактором разрушения строительной конструкции при превышении допустимого уровня и времени воздействия. Наиболее ярким примером разрушения под воздействием вибраций инфранизких частот являются землетрясения.

Причины вибрации:

• естественные – сезонные движения грунта, сейсмическая активность;
• искусственные – движение транспорта, работа оборудования при проведении различного рода работ.

Последствия вибрации:

• разрушение каменной и кирпичной кладки;
• отслаивание бетона от арматуры в железобетонных конструкциях;
• нарушение стыков соединений несущих конструкции и перекрытий;
• негативное влияние на здоровье людей.

Для снижения уровня вибрации в конструкциях зданий и сооружений предусматриваются различные архитектуро-конструкционные решения, а промышленное оборудование в обязательном порядке оборудуется виброзащитой, амортизаторами, виброизоляторами. Но в некоторых случаях полностью компенсировать вибрационные воздействия невозможно, например, при нахождении здания или сооружения рядом с железной дорогой, при движении лифтов или кранов и т.д. Предельные уровни вибрации установлены ГОСТ Р 52892-2007.

Необходим постоянный контроль за вибрацией и своевременное обнаружение проявления её негативных последствий. Такие меры позволят своевременно провести ремонтные работы и не допустить возникновения аварийных ситуаций. Особое внимание контролю вибрации здания или сооружения уделяется, если предполагается, что ее воздействие может привести к повреждению и разрушению конструкции, например, железнодорожные или автомобильные мосты. В этом случае воздействие вибрации на конкретный объект исследуется на всех этапах его проектирования и эксплуатации.

Приборы для измерения вибрации

НПП «Интерприбор» разработало линейку современных измерителей вибрации:

• ВИСТ 2.4 – портативный прибор для измерения вибрации, позволяющий осуществлять оперативный контроль вибрационного оборудования в области низких частот и определять показатели виброколебаний;
• ВИБРАН-2 – портативный виброанализатор. Оптимален для мониторинга вибрации и вибродиагностики различного производственного оборудования.
• ВИБРАН-3 – эффективный четырёхканальный прибор для контроля вибрации различных зданий, сооружений и конструкции, выпускается в 4 вариантах исполнения;
• ИЧСК-2 – в основе прибора лежит метод измерения частоты свободных колебаний. Этот прибор позволяет осуществлять оперативный контроль компонентов оборудования, работающих в условиях высоких вибрационных нагрузок, например, колесные пары железнодорожных вагонов или лопатки турбин.

Приборы для измерения вибрации производства НПП «Интерприбор» – это оптимальное сочетание стоимости, удобства использования и высокой точности измерений при оперативном контроле состояния зданий, сооружений и оборудования.

 

• ВИБРОАНАЛИЗАТОР

  Мониторинг и вибродиагностика конструкций, оснований, сооружений, мостов, машин, механизмов, вибрационного оборудования, компрессорных станций,… Обнаружение и…

• ВИБРАЦИЯ ЗДАНИЙ

  Многоканальная вибродиагностика конструкций, фундаментов, оснований, мостовых сооружений, вибрационного оборудования, компрессорных станций,… Обнаружение дефе…

• ВИБРОМЕТР

  Виброметр ВИСТ-2.4 предназначен для измерения основной частоты (низшая гармоника в спектре), среднеквадратичной виброскорости и амплитуды виброперемещения. Позв…

Измерение вибрации: полное руководство

ПОЛУЧИТЕ ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО
ИЗМЕРЕНИЕ ВИБРАЦИИ
BRÜEL & KJÆR

СКАЧАТЬ

Что такое вибрация?

Говорят, что тело вибрирует, когда оно описывает колебательное движение относительно исходного положения. Количество раз, когда полный цикл движения происходит в течение секунды, называется частотой и измеряется в герцах (Гц).

Движение может состоять из одного компонента, происходящего с одной частотой, как в случае камертона, или из нескольких компонентов, возникающих одновременно с разными частотами, например, с движением поршня двигателя внутреннего сгорания.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Что такое вибрация?
2. Откуда возникает вибрация?
3. Количественная оценка уровня вибрации
4. Параметры вибрации: ускорение, скорость и смещение

На практике вибрационные сигналы обычно состоят из очень многих частот, возникающих одновременно, поэтому мы не можем сразу увидеть, просто взглянув на амплитудно-временную диаграмму, сколько компонентов и на каких частотах они возникают.

Эти компоненты можно выявить, построив график зависимости амплитуды вибрации от частоты. Разбивка сигналов вибрации на отдельные частотные составляющие называется частотным анализом, метод, который можно считать краеугольным камнем диагностических измерений вибрации. График, показывающий уровень вибрации как функцию частоты, называется частотной спектрограммой.

При частотном анализе вибраций машины мы обычно находим несколько заметных периодических частотных составляющих, которые напрямую связаны с основными движениями различных частей машины.Таким образом, с помощью частотного анализа мы можем отследить источник нежелательной вибрации.

Откуда берутся вибрации?

На практике очень сложно избежать вибрации. Обычно это происходит из-за динамических эффектов производственных допусков, зазоров, контакта качения и трения между деталями машины и дисбалансных сил во вращающихся и совершающих возвратно-поступательное движение элементах. Часто небольшие незначительные колебания могут возбуждать резонансные частоты некоторых других частей конструкции и усиливаться до основных источников вибрации и шума.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ
ИЗМЕРЕНИЕ ВИБРАЦИИ

Но иногда механическая вибрация помогает. Например, мы намеренно создаем вибрацию в питателях компонентов, уплотнителях бетона, ваннах для ультразвуковой очистки, перфораторах и сваях. Машины для испытания на вибрацию широко используются для передачи контролируемого уровня энергии вибрации изделиям и узлам, где требуется изучить их физическую или функциональную реакцию и убедиться в их устойчивости к вибрационным средам.

Фундаментальным требованием во всех работах, связанных с вибрацией, будь то при проектировании машин, использующих ее энергию, или при создании и обслуживании плавно работающих механических изделий, является способность получить точное описание вибрации путем измерения и анализа.

Количественное определение уровня вибрации

Амплитуда вибрации, которая является характеристикой, описывающей интенсивность вибрации, может быть определена количественно несколькими способами. На диаграмме показана взаимосвязь между размахом сигнала, максимальным уровнем, средним уровнем и среднеквадратичным уровнем синусоиды.

Значение размаха важно тем, что оно указывает на максимальное отклонение волны, полезную величину, когда, например, вибрационное смещение детали машины является критическим с точки зрения максимального напряжения или механического зазора.

Пиковое значение особенно важно для индикации уровня кратковременных шоков и т. Д.Но, как видно из рисунка, пиковые значения указывают только на то, какой максимальный уровень произошел, временная история волны не учитывается.

С другой стороны, выпрямленное среднее значение учитывает историю волны во времени, но считается имеющим ограниченный практический интерес, поскольку не имеет прямого отношения к какой-либо полезной физической величине.

Среднеквадратичное значение является наиболее подходящей мерой амплитуды, потому что оно учитывает временную историю волны и дает значение амплитуды, которое напрямую связано с содержанием энергии и, следовательно, разрушительной способностью вибрации.

Ускорение, скорость и смещение

Единицы измерения

Когда мы смотрели на вибрирующий камертон, мы рассматривали амплитуду волны как физическое смещение концов вилки в обе стороны от положения покоя. Помимо смещения, мы также можем описать движение ножки вилки с точки зрения ее скорости и ускорения. Форма и период вибрации остаются неизменными независимо от того, рассматривается ли это смещение, скорость или ускорение.Основное отличие состоит в том, что между кривыми амплитуды и времени трех параметров, как показано на чертеже, существует разность фаз.

Для синусоидальных сигналов амплитуды смещения, скорости и ускорения математически связаны функцией частоты и времени, это показано графически на диаграмме. Если пренебречь фазой, как это всегда бывает при проведении измерений среднего времени, то уровень скорости может быть получен путем деления сигнала ускорения на коэффициент, пропорциональный частоте, а смещение может быть получено путем деления сигнала ускорения на коэффициент коэффициент пропорционален квадрату частоты. Это деление выполняется в цифровом виде в измерительных приборах.

Параметры вибрации почти всегда измеряются в метрических единицах в соответствии с требованиями ISO, они показаны в таблице. Тем не менее, гравитационная постоянная «g» или, возможно, более правильно «g _n », все еще широко используется для уровней ускорения, хотя и находится вне системы когерентных единиц ISO. К счастью, коэффициент почти 10 (9,80665) связывает две единицы [MOP1], так что мысленное преобразование в пределах 2% – это просто.

Выбор параметров ускорения, скорости или смещения

Обнаруживая виброускорение, мы не привязаны только к этому параметру. Мы можем преобразовать сигнал ускорения в скорость и смещение. Большинство современных виброметров оборудованы для измерения всех трех параметров.

Если выполняется одно измерение вибрации в широком диапазоне частот, выбор параметра важен, если сигнал имеет компоненты на многих частотах. Измерение смещения придает наибольший вес низкочастотным компонентам, и, наоборот, измерения ускорения будут взвешивать уровень по отношению к высокочастотным компонентам.

Опыт показал, что общее среднеквадратичное значение скорости вибрации, измеренное в диапазоне от 10 до 1000 Гц, дает наилучшее представление о степени вибрации вращающихся машин. Вероятное объяснение состоит в том, что данный уровень скорости соответствует данному уровню энергии; вибрация на низких и высоких частотах одинаково взвешена с точки зрения энергии вибрации. На практике многие машины имеют достаточно плоский спектр скоростей.

При выполнении узкополосного частотного анализа выбор параметра будет отражаться только в том, как анализ будет наклонен на дисплее или распечатан (как показано на средней диаграмме на противоположной странице).Это приводит нас к практическим соображениям, которые могут повлиять на выбор параметра. Выгодно выбирать параметр, который дает наиболее ровный частотный спектр, чтобы наилучшим образом использовать динамический диапазон (разницу между наименьшим и наибольшим значениями, которые могут быть измерены) прибора. По этой причине параметр скорости или ускорения обычно выбирается для целей частотного анализа.

Поскольку измерения ускорения взвешиваются по отношению к высокочастотным компонентам вибрации, эти параметры, как правило, используются там, где интересующий частотный диапазон охватывает высокие частоты.

Природа механических систем такова, что заметные смещения происходят только на низких частотах; поэтому измерения смещения имеют ограниченную ценность в общем исследовании механической вибрации. Там, где рассматриваются небольшие зазоры между элементами машины, важно учитывать вибрационное смещение. Смещение часто используется как индикатор дисбаланса вращающихся частей машины, потому что относительно большие смещения обычно происходят на частоте вращения вала, которая также представляет наибольший интерес для целей балансировки.

---

СЛЕДУЮЩАЯ ГЛАВА: «ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕРОМЕТР»

Как измеряется вибрация? – Сеть надежности: культура надежности

В этом разделе мы ответим на эти вопросы. Прочитав этот раздел, вы сможете:

• Определить, какие машины следует контролировать

• Понять, как должны быть установлены датчики вибрации

• Определить, как должны быть параметры измерения набор

• Систематическое проведение измерений

Какие машины нуждаются в мониторинге?

При выборе машин для мониторинга критически важным машинам следует отдавать приоритет перед другими машинами.Это почти то же самое, что наблюдение за здоровьем людей. Неуместно внимательно следить за здоровьем совершенно здоровых людей, а затем отказываться от наблюдения за теми, кто действительно в этом нуждается. То же самое и при мониторинге состояния машин.

Как правило, необходимо регулярно контролировать следующие критические типы машин, чтобы избежать непредвиденных и дорогостоящих проблем:

(a) Машины, требующие дорогостоящего, длительного или сложного ремонта в случае выхода из строя

(b) Машины, которые имеют решающее значение для производственной или общей работы предприятия

(c) Машины, которые, как известно, часто получают повреждения

(d) Машины, надежность которых оценивается

(e) Машины, влияющие на безопасность человека или окружающей среды

Как работает прибор?

Перед измерением вибрации необходимо прикрепить датчик, который может определять поведение вибрации, к измеряемой машине. Доступны различные типы датчиков вибрации, но обычно используется акселерометр, поскольку он имеет преимущества перед другими датчиками. Акселерометр – это датчик, вырабатывающий электрический сигнал, пропорциональный ускорению вибрирующего компонента, к которому прикреплен акселерометр.

Что такое ускорение колеблющегося компонента? Это мера того, насколько быстро изменяется скорость компонента.

Сигнал ускорения, создаваемый акселерометром, передается на прибор, который, в свою очередь, преобразует сигнал в сигнал скорости.В зависимости от выбора пользователя сигнал может отображаться либо в виде волны скорости, либо в виде спектра скорости. Спектр скорости выводится из формы волны скорости посредством математического расчета, известного как быстрое преобразование Фурье или БПФ.

На схеме ниже очень упрощенно объясняется, как собираются данные о вибрации. Для получения дополнительной информации вы можете обратиться к другой литературе, например, к Справочному руководству по приборам vbSeries.

Как устанавливается акселерометр?

В большинстве машин используются поворотные механизмы.Двигатели, насосы, компрессоры, вентиляторы, ленточные конвейеры, редукторы – все это вращающиеся механизмы, которые часто используются в машинах.

Большинство вращающихся механизмов, в свою очередь, имеют подшипники, которые выдерживают вес вращающихся частей и несут силы, связанные с вращательным движением и вибрацией. Как правило, подшипники воспринимают большие усилия. Неудивительно, что подшипники часто являются местом повреждения и появления первых симптомов.

Таким образом, измерения вибрации обычно проводятся на подшипниках машин, а акселерометры устанавливаются на подшипниках или рядом с ними.

Поскольку выводы о состоянии машины – и, следовательно, о том, рискуют ли деньги и безопасность человека – зависят от точности измерений, мы должны быть очень осторожны при проведении измерений. Важно всегда помнить, что способ установки акселерометра во многом определяет точность измерений.

Как следует устанавливать акселерометры, чтобы измерения были точными, и как это сделать безопасно? Вот несколько рекомендаций:

(a) Установите как можно ближе к подшипнику

Представьте себе врача, который слушал ваше сердце через толстую одежду и поместил стетоскоп ближе к вашей почке, чем к вашему сердцу.Вы, вероятно, усомнились бы в его диагнозе, поскольку он основывал бы его на звуках, искаженных чрезмерным препятствием и шумом других органов.

При измерении вибрации мы всегда должны прикреплять акселерометр как можно ближе к подшипнику. В частности, мы должны прикрепить его как можно ближе к центральной линии подшипника, чтобы не улавливать искаженные сигналы.

(b) Убедитесь, что акселерометр надежно закреплен.

Чтобы акселерометр мог определить истинное поведение вибрации, он должен совершать точно такое же колебательное движение, что и вибрирующий компонент.Поэтому акселерометр должен быть надежно прикреплен к вибрирующему компоненту, чтобы он не раскачивался или не перемещался независимо от компонента. Свободно установленный акселерометр выдает сигналы, искаженные его собственными независимыми движениями, и поэтому выдает неверные сообщения.

Существуют различные способы монтажа, но установка с помощью магнита является наиболее популярной, поскольку она обеспечивает баланс между надежностью измерения и удобством для пользователя. Магнитное крепление, входящее в комплект Commtest vb, может быть прикреплено очень надежно ⁵ , позволяя пользователю измерять несколько машин с помощью одного и того же акселерометра с минимальными затратами времени на установку и отсоединение акселерометра.

Чтобы акселерометр был надежно закреплен, его необходимо прикрепить к ровной магнитной установочной поверхности. Магнитное крепление должно плотно прилегать к поверхности, а акселерометр должен располагаться в предписанной ориентации.

Чтобы поверхность была ровной, на ней не должно быть мусора, ржавчины и отслаивающейся краски.

Монтажная поверхность должна быть действительно магнитной (сплавы железа, никеля или кобальта). Магнитное крепление не должно, например, крепиться к алюминиевой поверхности из-за наличия железа под алюминиевой поверхностью.

Во избежание потери магнетизма магнитную опору нельзя ронять или нагревать. Также необходимо соблюдать осторожность, чтобы не повредить резьбу на акселерометре и магнитной опоре.

(c) Убедитесь, что акселерометр правильно ориентирован

В разных ситуациях акселерометр должен быть ориентирован по-разному. Например, для обнаружения параллельного смещения акселерометр обычно устанавливается в радиальном направлении подшипников, но для обнаружения углового смещения акселерометр должен быть установлен в осевом направлении.

Сигнал, создаваемый акселерометром, зависит от ориентации, в которой установлен акселерометр, поскольку амплитуда (величина) вибрации изменяется в разных направлениях.

(d) Установите один и тот же акселерометр в одном месте

Для конкретной точки измерения важно всегда устанавливать акселерометр в одном и том же месте, чтобы свести к минимуму несоответствия измерений, которые могут привести к неправильным выводам. По возможности всегда используйте один и тот же акселерометр для конкретной точки измерения.

(e) Установите акселерометр на что-нибудь существенное.

Акселерометр нельзя устанавливать на очень гибкую часть машины, так как спектр будет искажаться из-за колебания гибкой части.

Акселерометр нельзя использовать на очень легких конструкциях, поскольку вес акселерометра и магнитного крепления исказит поведение конструкции при вибрации. Как правило, общий вес акселерометра и магнитной опоры должен составлять менее 10% от веса вибрирующей конструкции.

(f) Позаботьтесь об акселерометре

Если с акселерометром обращаться грубо, он может давать недостоверные сигналы. Из-за прочности магнитного крепления необходимо соблюдать осторожность при прикреплении акселерометра к монтажной поверхности. Этого можно добиться, подойдя к монтажной поверхности с магнитным креплением, наклоненным под углом. При снятии магнитного крепления нельзя использовать акселерометр в качестве рычага для размыкания контакта. Вместо этого следует крепко схватить магнитную опору, а затем наклонить ее в сторону, чтобы разорвать контакт.

Кабель акселерометра никогда не должен сильно перекручиваться, его следует закрепить таким образом, чтобы предотвратить его повреждение. Скрученные или свободно раскачивающиеся кабели могут исказить измеренный спектр.

(g) Позаботьтесь о личной безопасности

Вы должны постоянно избегать опасностей. При измерении вибрации выделяются три вида опасности по вероятности или серьезности: травмы от движущихся частей, поражение электрическим током и повреждения, вызванные магнитом.

Во-первых, при установке акселерометра необходимо позаботиться о том, чтобы кабель не запутался в движущемся оборудовании. Хотя быстроразъемный соединитель сводит к минимуму эту опасность, на него не следует полагаться как на замену правильной установки.

Другие вещи, которые могут спутаться с движущимися механизмами, включают свободную одежду, длинные волосы, кабели для передачи данных и ремни.

Во-вторых, вы никогда не должны прикреплять акселерометр к какой-либо поверхности под высоким напряжением, так как это может вызвать поражение электрическим током.

В-третьих, ни в коем случае нельзя приближать магнитное крепление к любым чувствительным к магниту предметам, таким как кардиостимуляторы, кредитные карты, дискеты, видеокассеты, кассеты и часы, поскольку эти предметы могут быть повреждены магнитными полями.

Существуют и другие возможные опасности. Вы должны прочитать и полностью понять Справочное руководство по приборам vbSeries, прежде чем использовать прибор или прилагаемые к нему аксессуары.

Как настраиваются параметры?

Что такое параметры измерения?

Параметры измерения – это детали, которые определяют способ проведения измерения.Указывая параметры измерения, мы указываем, как данные должны быть собраны и обработаны, прежде чем они будут представлены нам. Перед измерением вибрации необходимо указать, какие параметры будут использоваться.

Параметры для измерения вибрации можно сравнить с деталями «что и как», которые врач должен указать перед проведением медицинского обследования.

Теперь посмотрим, как устанавливаются параметры измерения при измерении спектра. В оставшейся части этого раздела мы будем использовать инструмент Commtest vb в качестве примера инструмента мониторинга вибрации для наших обсуждений, поскольку это особенно простой инструмент в использовании.Например, значения параметров измерения по умолчанию (за исключением значения Fmax по умолчанию) подходят для выполнения большинства измерений вибрации, так что в большинстве ситуаций требуется регулировка лишь нескольких значений параметров по умолчанию или ни одного из них. Эти параметры отображаются на экране «Установить параметры» прибора vb, где для параметра «домен» установлено значение «частота».

Какие из этих значений параметров измерения и что они означают? Параметры, используемые для измерения спектров вибрации, можно разделить на четыре класса; а именно, параметры, которые определяют:

(a) Как собираются данные
(b) Сколько и как быстро собираются данные
(c) Как данные обрабатываются
(d) Как данные отображаются

(a) Как Сбор данных

Параметры, определяющие способ сбора данных, – это «Тип триггера» и параметры, перечисленные в разделе «Настройка датчика».

«Тип триггера» – это параметр, который сообщает прибору, как начать измерение. Если установлено значение «Свободный ход», прибор будет выполнять измерения непрерывно. Если установлено значение «Single», будет выполняться только один цикл измерения. В большинстве случаев прибор может быть установлен в «Свободный режим».

Параметры в разделе «Настройка датчика» сообщают прибору, какой тип акселерометра используется для измерения. Если используется акселерометр типа ICP®, входящий в комплект vb, необходимо включить «Управляющий ток», а «Чувствительность» акселерометра должна соответствовать значению, указанному в карте контроля качества vb.«Время установления» – это время, необходимое для установки акселерометра и прибора, прежде чем измерения могут быть выполнены точно. Вы должны использовать значение «Время установления» по умолчанию (которое зависит от значения Fmax), чтобы обеспечить точность измерения.

(b) Сколько или как быстро собираются данные

Параметры, которые определяют, сколько или как быстро собираются данные, – это параметры «Fmax», «Спектральные линии» и «Процент перекрытия».

В разделе 2 мы отметили, что чем выше Fmax, тем больше диапазон частот, в котором информация ⁶ может быть получена из спектра.

Таким образом, если значение Fmax высокое, данные отображаются до высоких частот вибрации. Для получения информации о высоких частотах вибрации частота измерений – или частота дискретизации данных – также должна быть высокой. В результате, чем выше Fmax, тем быстрее будет измерение.

Чем больше спектральных линий имеет спектр, тем больше информации из него можно получить. Это означает, что чем больше спектральных линий, тем больше данных необходимо собрать для получения дополнительной информации, и, следовательно, тем больше времени займет измерение.

Какое значение Fmax следует использовать?

Чем выше рабочая скорость машины, тем выше будут ее частоты вибрации и тем выше должен быть Fmax, чтобы уловить поведение вибрации на этих высоких частотах.

Для вибрации, которая не связана с вращающимися пальцами, такими как зубья шестерни, лопасти вентилятора, лопатки насоса и подшипниковые элементы, значение Fmax, равное 10-кратной рабочей скорости, обычно достаточно для сбора всей важной информации.

Например, если рабочая скорость составляет 10 000 об / мин, то значение Fmax, равное 100 000 cpm (100 kcpm), скорее всего, будет достаточным.

Для вибрации, которая касается элементов с пальцами, таких как шестерни, вентиляторы, насосы и роликовые подшипники, значение Fmax, равное 3-кратному количеству пальцев, умноженному на рабочую скорость, обычно достаточно для сбора всей важной информации.

Например, для шестерни, приводимой в движение 12-зубчатой ​​шестерней, вращающейся со скоростью 10 000 об / мин, значение Fmax, равное 360 000 cpm (360 kcpm), скорее всего, будет достаточным.

Если требуемое значение Fmax очень велико, разрешение спектра будет низким, и информация, относящаяся к низким частотам вибрации, может быть потеряна. Может потребоваться выполнить некоторые измерения с низким Fmax в дополнение к измерениям с высоким Fmax.

Сколько спектральных линий следует использовать?

В большинстве случаев достаточно разрешения 400 строк. Однако, если используется большое значение Fmax, линии будут растянуты в большом частотном диапазоне, оставляя большие промежутки между линиями.Таким образом, для больших значений Fmax может потребоваться больше спектральных линий, чтобы избежать потери деталей.

Следует, однако, отметить, что чем больше спектральных линий используется, тем больше времени займет измерение и тем больше будет занято пространство памяти прибора. Поэтому высокое значение Fmax или большое количество спектральных линий следует использовать только при необходимости.

Какую степень перекрытия следует использовать?

Перекрывающиеся данные – это средство повторного использования процента от ранее измеренной формы сигнала для вычисления нового спектра.Чем выше «Процент перекрытия», тем меньше новых данных требуется для генерации спектра, и, следовательно, тем быстрее спектр может отображаться. 50% перекрытие идеально подходит для большинства случаев.

(c) Как обрабатываются данные

Параметры, определяющие способ обработки данных, – это параметры «Тип среднего», «Число средних» и «Тип окна».

Представьте, что вам нужно точно измерить ширину страниц в этой книге. Поскольку ширина может незначительно отличаться от страницы к странице, вы, вероятно, измерили бы ширину не только одной страницы, но и нескольких страниц, а затем взяли бы среднее значение.

Аналогичным образом, при измерении вибрации обычно измеряется несколько спектров, которые затем усредняются для получения среднего спектра. Средний спектр лучше отражает поведение вибрации, поскольку процесс усреднения сводит к минимуму влияние случайных колебаний или всплесков шума, присущих вибрации машины.

Параметр «Тип среднего» определяет способ усреднения спектров. В большинстве случаев рекомендуется «линейное» усреднение. «Экспоненциальное» усреднение обычно используется только в том случае, если поведение вибрации значительно меняется с течением времени.«Удержание пика» на самом деле не включает усреднение, а вызывает отображение наихудшей (самой большой) амплитуды для каждой спектральной линии.

Параметр «Число усреднений» определяет количество последовательных спектров, используемых для усреднения. Чем больше количество спектров, используемых для усреднения, тем больше сглаживается шумовых выбросов и тем точнее представляются истинные спектральные пики.

Однако, чем больше число средних значений, тем больше данных необходимо собрать и, следовательно, тем больше времени требуется для получения «среднего спектра».«Число средних», равное 4, достаточно для большинства случаев.

Собранные данные обычно не используются напрямую для генерации спектра, но часто модифицируются заранее, чтобы учесть определенные ограничения процесса БПФ (процесса, который преобразует данные в спектр). Данные обычно модифицируются путем умножения с окном коррекции. Это предотвращает «размывание» или «слив» спектральных линий друг в друга.

«Тип окна» – это параметр, определяющий тип используемого окна.Обычно используется окно «Ханнинга». Если используется «прямоугольное» окно, данные фактически не будут изменены.

(d) Как отображаются данные

Параметры, определяющие способ отображения спектра, перечислены в разделе «Единицы отображения».

Чтобы указать, как должен отображаться спектр, необходимо указать масштаб спектра. Масштаб спектра определяет, насколько легко можно увидеть спектральные детали, и определяется параметрами «Масштаб амплитуды», «эталонный уровень дБ», «Диапазон логарифма» и «Макс.

В большинстве случаев «Шкала амплитуды» может быть «Линейной». Если используется линейная шкала амплитуды, то параметры «vdB reference» и «log range» не имеют значения (и, следовательно, их не нужно устанавливать).

Как правило, вы должны установить для параметра «Макс. Скорость» значение «Автоматически», чтобы прибор автоматически выбирал идеальную шкалу амплитуд, позволяющую четко видеть спектральные пики.

Чтобы указать, как должен отображаться спектр, необходимо также указать «тип амплитуды».В Разделе 2 (стр. 18) мы определили два типа амплитуды – пиковая амплитуда и среднеквадратичная амплитуда.

Если используется «Ø-пиковая» (или «пиковая») амплитуда, спектр будет отображать максимальную скорость, достигаемую вибрирующим компонентом на различных частотах вибрации.

С другой стороны, если используется «среднеквадратичная» амплитуда, вместо этого будет отображаться величина, указывающая на энергию вибрации на различных частотах.

Для спектров вибрации пиковая амплитуда на определенной частоте составляет ровно √2 раза (примерно 1.В 4 раза) среднеквадратичное значение амплитуды на этой частоте. Таким образом, тип используемой амплитуды на самом деле не имеет значения, поскольку преобразования ⁷ амплитуды могут быть легко выполнены.

Мы рекомендуем всегда использовать один и тот же тип амплитуды для конкретной точки измерения, чтобы избежать неправильной интерпретации. Переключение со среднеквадратичной амплитуды на пиковую амплитуду вызывает явное увеличение амплитуды вибрации, которое может быть ошибочно интерпретировано как износ машины. С другой стороны, переключение с пиковой амплитуды на среднеквадратичную амплитуду может скрыть реальный рост амплитуды вибрации.

Наконец, также необходимо указать единицы амплитуды и частоты, которые будут использоваться в спектре. Какие единицы следует использовать, на самом деле вопрос личного выбора или, чаще, географического положения.

В Северной Америке обычно используется единица измерения скорости (для линейных шкал скорости ⁸ ) дюйм / с, а обычно используемая единица частоты – kcpm (килоциклов в минуту).

В других частях света обычно используются единицы скорости и частоты – мм / с и Гц соответственно.Ниже показано соотношение между блоками ⁹ :

⁵ При перпендикулярном оттягивании от монтажной поверхности магнитная опора акселерометра vb сопротивляется с силой 22 кгс (48,4 фунта-силы)

⁶ A более высокий Fmax не вызывает сбора большего количества данных, но заставляет данные охватывать более широкий диапазон частот.

⁷ Для спектра пиковая амплитуда умножается на среднеквадратичную амплитуду. Это соотношение обычно не действует для сигналов.

⁸ Многие специалисты по анализу вибрации предпочитают логарифмическую единицу скорости vdB. Однако обсуждение логарифмических шкал и единиц измерения выходит за рамки этой книги.

⁹ Мы округлили пиковый ø дюйм / с, преобразование среднеквадратичного значения в мм / с до 18. Правильное соотношение – 17,96.

Из «Руководства по вибрации машины» для начинающих, авторское право © Commtest 1999, 2006.

Пересмотрено 28.06.06

Чтобы узнать, как настроить собственную программу мониторинга вибрации машины, свяжитесь с Commtest Instruments Ltd. или один из наших представителей для демонстрации системы мониторинга вибрации vbSeries.Чтобы узнать адрес ближайшего к вам представителя, посетите наш веб-сайт http://www.commtest.com

Измерение вибрации с помощью акселерометров – NI

Поскольку акселерометры настолько универсальны, вы можете выбирать из множества конструкций, размеров и диапазонов. Понимание характеристик сигнала, который вы ожидаете измерить, и любых ограничений окружающей среды может помочь вам разобраться во всех различных электрических и физических характеристиках акселерометров.

Амплитуда колебаний

Максимальная амплитуда или диапазон измеряемой вибрации определяет диапазон датчика, который вы можете использовать. Если вы попытаетесь измерить вибрацию за пределами диапазона датчика, отклик будет искажен или ограничен. Обычно акселерометры, используемые для контроля высоких уровней вибрации, имеют более низкую чувствительность и меньшую массу.

Чувствительность

Чувствительность – один из важнейших параметров акселерометров.Он описывает преобразование между вибрацией и напряжения на опорной частотой, например, 160 Гц. Чувствительность указывается в мВ на G. Если типичная чувствительность акселерометра составляет 100 мВ / G и вы измеряете сигнал 10 G, вы ожидаете выхода 1000 мВ или 1 В. Точная чувствительность определяется при калибровке и обычно указывается в сертификате калибровки, поставляемом с датчиком. Чувствительность также зависит от частоты. Полная калибровка во всем используемом частотном диапазоне необходима, чтобы определить, как чувствительность изменяется в зависимости от частоты.На рисунке 4 показаны типичные частотные характеристики акселерометра. Как правило, используйте акселерометр с низкой чувствительностью для измерения сигналов с высокой амплитудой и акселерометр с высокой чувствительностью для измерения сигналов с низкой амплитудой.

Рис. 4. Акселерометры имеют широкий диапазон частот, в котором чувствительность относительно плоская.

Количество осей

Вы можете выбрать один из двух аксиальных акселерометров.Самый распространенный акселерометр измеряет ускорение только по одной оси. Этот тип часто используется для измерения уровней механической вибрации. Второй тип – трехосный акселерометр. Этот акселерометр может создавать трехмерный вектор ускорения в виде ортогональных составляющих. Используйте этот тип, когда вам нужно определить тип вибрации, например поперечную, поперечную или вращательную.

Масса

Акселерометры

должны весить значительно меньше, чем контролируемая вами конструкция.Добавление массы к конструкции может изменить ее колебательные характеристики и потенциально привести к неточным данным и анализу. Вес акселерометра обычно не должен превышать 10 процентов от веса испытательной конструкции.

Варианты монтажа

Еще одно соображение по поводу вашей системы измерения вибрации – это способ крепления акселерометра к целевой поверхности. Вы можете выбрать один из четырех стандартных способов крепления:

• Ручной или наконечник пробника
• Магнитный
• Клей
• Крепление шпильки

Крепление с помощью шпильки – безусловно, лучший способ крепления, но он требует просверливания целевого материала и, как правило, предназначен для постоянной установки датчика.Остальные методы предназначены для временного прикрепления. Различные методы крепления влияют на измеряемую частоту акселерометра. Вообще говоря, чем слабее соединение, тем ниже измеряемый предел частоты. Добавление к акселерометру любой массы, такой как клейкое или магнитное монтажное основание, снижает резонансную частоту, что может повлиять на точность и пределы используемого частотного диапазона акселерометра. Обратитесь к техническим характеристикам акселерометра, чтобы определить, как различные методы монтажа влияют на пределы измерения частоты.В таблице 1 показаны типичные пределы частоты для акселерометра 100 мВ / G.

Метод	Предел частоты
Портативный	500 Гц
Магнитный	2000 Гц
Клей	от 2500 до 5000 Гц
Шпилька	> 6000 Гц

Таблица 1. Пределы частоты для установки акселерометра 100 мВ / G.

На рис. 5 показаны приблизительные диапазоны частот для различных методов монтажа, включая крепления на шпильках, клеящиеся крепления, крепления на магнитах и ​​крепления на триаксиальном блоке.

Рис. 5. Различные частотные диапазоны при различных методах монтажа.

Экологические ограничения

При выборе акселерометра обращайте внимание на критические параметры окружающей среды, такие как максимальная рабочая температура, воздействие вредных химикатов и влажность.Вы можете использовать большинство акселерометров в опасных средах из-за их прочной и надежной конструкции. Для дополнительной защиты промышленные акселерометры, изготовленные из нержавеющей стали, могут защитить датчики от коррозии и химикатов.

Используйте акселерометр в режиме зарядки, если система должна работать при экстремальных температурах. Поскольку эти акселерометры не содержат встроенной электроники, рабочая температура ограничивается только чувствительным элементом и материалами, используемыми в конструкции.Однако, поскольку они не имеют встроенных функций кондиционирования и усиления заряда, акселерометры, работающие в режиме заряда, чувствительны к помехам окружающей среды и требуют малошумной прокладки кабелей. Если в помещении шумно, следует использовать встроенный преобразователь заряда или датчик IEPE со встроенным усилителем заряда.

Характеристики влажности определяются типом уплотнения акселерометра. Обычные уплотнения включают герметичные, эпоксидные или экологические. Большинство этих уплотнений могут выдерживать высокие уровни влажности, но герметичное уплотнение рекомендуется для погружения в жидкость и длительного воздействия чрезмерной влажности.

Стоимость

Хотя у акселерометров режима заряда и IEPE одинаковая стоимость, акселерометры IEPE имеют значительно меньшую стоимость для более крупных многоканальных систем, поскольку для них не требуются специальные малошумящие кабели и усилители заряда. Кроме того, акселерометры IEPE проще в использовании, поскольку они требуют меньше ухода, внимания и усилий для эксплуатации и обслуживания.

Опции акселерометра

NI предлагает следующие одноосные и трехосные акселерометры.Чтобы помочь вам выбрать между акселерометрами, которые предлагает NI, обратитесь к таблице ниже.

Таблица 2. Опции одноосного акселерометра

Таблица 3. Опции трехосного акселерометра

Измерение вибрации – обзор

ISO / 7919–1, Механическая вибрация невозвратно-поступательных машин – измерение на вращающихся валах и оценка – Часть 1: Общие рекомендации

В этом документе представлены конкретные рекомендации по измерениям вибрации на вращающихся элементах машин.Такие машины обычно содержат гибкие системы ротор-вал. Изменения условий вибрации могут быть обнаружены более решительно и более чувствительно с помощью измерений на этих вращающихся элементах. Кроме того, машины, имеющие относительно жесткий и / или тяжелый кожух по сравнению с массой ротора, типичны для тех классов машин, для которых часто предпочтительны измерения вибрации вала.

Машины, такие как промышленные паровые турбины, газовые турбины и турбокомпрессоры, все из которых имеют несколько режимов вибрации в диапазоне рабочих скоростей; и их реакцию из-за дисбаланса, несоосности, тепловых прогибов, трения и разгрузки подшипников можно лучше наблюдать при измерениях на валах.

Существует три основных фактора, по которым оценивается уровень вибрации машины, а именно: (1) кинетическая нагрузка подшипника; (2) абсолютное движение ротора; и (3) зазор ротора относительно подшипника. Если кинетическая нагрузка подшипника важна для предотвращения повреждения подшипника, следует контролировать вибрацию вала относительно конструкции подшипника в качестве основного критерия. Если абсолютное движение вала (мера изгибающего напряжения ротора) или зазор подшипника ротора вызывают беспокойство, то тип используемого измерения зависит от уровня вибрации конструкции, которая поддерживает датчик относительного движения.Следовательно, если уровень вибрации этой опорной конструкции составляет менее 20% относительной вибрации вала, абсолютная вибрация вала должна быть измерена; и, если окажется, что это больше, чем относительная вибрация вала, то это будет более достоверное измерение. Необходимо следить за зазором ротора до подшипника, чтобы не допустить истирания уплотнения ротора и лопастей, которые могут вызвать выход из строя ротора или лопастей.

Вибрации вала машин, измеренные вблизи подшипников, оцениваются на основе двух критериев.(1) Для надежной и безопасной работы машины в нормальных условиях эксплуатации необходимо, чтобы вибрационное смещение вала оставалось ниже определенных пределов, согласующихся, например, с допустимыми кинетическими нагрузками и адекватными пределами радиального зазора для машины. Как правило, этот критерий берется за основу для оценки новой машины при отсутствии каких-либо других установленных знаний об удовлетворительных рабочих характеристиках машины этого типа. (2) Изменения вибрационного смещения вала, даже если пределы, указанные в (1), не превышены, могут указывать на зарождающееся повреждение или другие отклонения.Следовательно, такие изменения относительно эталонного значения не должны выходить за определенные пределы. Если это эталонное значение изменяется на значительную величину и, безусловно, превышает 25% эталонного уровня, следует предпринять шаги для выяснения причин изменения и, при необходимости, принять соответствующие меры. В этом контексте решение о том, какие действия предпринять, если таковые имеются, должно быть принято после рассмотрения максимального значения вибрации и того, стабилизировалась ли машина в новом состоянии.

Стандарт ISO 10817, часть 1 описывает чувствительное устройство (преобразователь), формирование сигнала, методы крепления и процедуры калибровки контрольно-измерительных приборов для измерения вибрации вала.

% PDF-1.3 % 258 0 объект > эндобдж xref 258 96 0000000016 00000 н. 0000002271 00000 н. 0000002455 00000 н. 0000003328 00000 н. 0000003632 00000 н. 0000003716 00000 н. 0000003806 00000 н. 0000003895 00000 н. 0000004018 00000 н. 0000004079 00000 п. 0000004212 00000 н. 0000004277 00000 н. 0000004414 00000 н. 0000004479 00000 н. 0000004602 00000 н. 0000004667 00000 н. 0000004779 00000 н. 0000004844 00000 н. 0000004964 00000 н. 0000005029 00000 н. 0000005153 00000 н. 0000005218 00000 п. 0000005344 00000 п. 0000005409 00000 п. 0000005577 00000 н. 0000005642 00000 н. 0000005764 00000 н. 0000005829 00000 н. 0000005943 00000 н. 0000006008 00000 н. 0000006141 00000 п. 0000006206 00000 н. 0000006332 00000 н. 0000006397 00000 н. 0000006524 00000 н. 0000006589 00000 н. 0000006703 00000 п. 0000006768 00000 н. 0000006888 00000 н. 0000006953 00000 п. 0000007078 00000 н. 0000007143 00000 н. 0000007276 00000 н. 0000007341 00000 п. 0000007474 00000 н. 0000007539 00000 н. 0000007667 00000 н. 0000007732 00000 н. 0000007853 00000 п. 0000007914 00000 н. 0000008038 00000 н. 0000008103 00000 п. 0000008248 00000 н. 0000008313 00000 н. 0000008454 00000 п. 0000008519 00000 н. 0000008658 00000 п. 0000008723 00000 н. 0000008887 00000 н. 0000008952 00000 н. 0000009066 00000 н. 0000009131 00000 п. 0000009257 00000 н. 0000009322 00000 н. 0000009448 00000 н. 0000009513 00000 н. 0000009633 00000 н. 0000009697 00000 н. 0000009809 00000 н. 0000009873 00000 п. 0000010034 00000 п. 0000010094 00000 п. 0000010224 00000 п. 0000010288 00000 п. 0000010401 00000 п. 0000010465 00000 п. 0000010584 00000 п. 0000010648 00000 п. 0000010770 00000 п. 0000010834 00000 п. 0000010941 00000 п. 0000011005 00000 п. 0000011068 00000 п. 0000011179 00000 п. 0000011238 00000 п. 0000011299 00000 н. 0000011554 00000 п. 0000011576 00000 п. 0000011617 00000 п. 0000011883 00000 п. 0000012440 00000 п. 0000012935 00000 п. 0000013081 00000 п. 0000015759 00000 п. 0000002519 00000 н. 0000003306 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 259 0 объект > эндобдж 260 0 объект > эндобдж 352 0 объект > транслировать Hb“f`dd` @

Почему амплитуда колебаний выражена в G?

Измерение вибрации в G

Те, кто ищет Quick Vibe Estimator, найдут инструмент в AB-031: Калькуляторы вибрационных двигателей – ERM и LRA

Наши вибрационные двигатели и линейные резонансные приводы используют единицу G для описания амплитуды их колебаний.{2}} $$

То, что мы ощущаем как вибрации, – это просто многократно смещаемый объект с очень высокой частотой. Но почему мы выражаем амплитуду вибрации как ускорение (G), а не как силу (Н) или смещение (мм)?

Почему бы не использовать смещение (мм) или силу (Н)?

Вибрационные двигатели не используются сами по себе – они прикреплены к продукту / устройству / части оборудования, которое должно вибрировать. Поэтому нас интересует вся система (двигатель + целевая масса).{2} $$

Где \ (F \) – сила, \ (m \) – масса эксцентриковой массы на двигателе (а не всей системы), \ (r \) – эксцентриситет эксцентричной массы, а \ (\ омега \) – частота.

Мы видим, что сила вибрации двигателя не учитывает массу объекта. Как вы понимаете, гораздо более тяжелый объект потребует большей силы для создания такого же ускорения, как и небольшой и легкий объект. Это означает, что при использовании одного и того же двигателя на двух объектах амплитуда вибрации будет ощущаться намного меньше в тяжелом объекте, даже если двигатель имеет одинаковую силу.

Другой аспект двигателя – частота вибрации:

$$ f = \ frac {Мотор \: Скорость \ 🙁 об / мин)} {60} $$

На смещение напрямую влияет частота вибрации. Из-за цикличности вибрационных устройств для каждой силы, действующей на систему, в конечном итоге существует равная и противоположная сила. При высокочастотных вибрациях время между противодействующими силами сокращается, а это означает, что у системы меньше времени для смещения. Кроме того (аналогично силе выше) более тяжелые объекты смещаются меньше с той же силой.

Если вы “нормализуете” G, как насчет силы или смещения?

Это правда, мы предоставляем типичную нормированную амплитуду колебаний. Это означает, что наши измерения ускорения скорректированы, чтобы отразить результирующую амплитуду вибрации для массы 100 г (это упрощает сравнение между различными моделями). Мы можем рассчитать нормированные значения силы и смещения, включая номинальную частоту.

Однако, поскольку наши тестовые системы измеряют ускорение (G) и для получения либо нормированной силы (N), либо нормированного смещения (мм), наиболее целесообразно использовать G.

Для быстрых вычислений или демонстрации вышеизложенного используйте Quick Vib Estimator. Попробуйте ввести случайную информацию для начала, затем попробуйте эти тесты:

• На какие значения влияет целевая масса?
• Можете ли вы отрегулировать вибрационное смещение, не влияя на силу вибрации или ускорение?
• Какое значение влияет на все три результата измерения?

Измерение вибрации; Датчики вибрации; Точное измерение вибрации

Общие указания по применению LA05-0020

Авторское право © 2013 Lion Precision.www.lionprecision.com

Резюме:

Вибрация – это сложное измерение, содержащее множество различных параметров. Различные технологии измерения имеют преимущества и недостатки в зависимости от конечных целей измерения вибрации. В данном примечании к применению рассматриваются все эти области.

Измерение вибрации

Вибрация – это временное (периодическое / циклическое) смещение объекта вокруг центрального статического положения.Следующие факторы имеют сложную взаимосвязь с величиной и скоростью вибрации:

• Собственные частоты и жесткость объекта
• Амплитуда и частота любого внешнего источника (ов) энергии, вызывающего вибрацию
• Механизм связи между источником энергии вибрации и интересующим объектом.

Измерение вибрации сложно из-за множества компонентов – смещения, скорости, ускорения и частоты.Кроме того, каждый из этих компонентов можно измерить по-разному – размах, пик, среднее значение, среднеквадратичное значение; каждый из которых может быть измерен во временной области (в реальном времени, мгновенные измерения с помощью осциллографа или системы сбора данных) или в частотной области (величина вибрации на разных частотах в частотном спектре) или просто одним числом для «общей вибрации». ”

Просмотр вибрации во временной области показывает мгновенное местоположение вибрирующей поверхности в различные моменты времени.

Просмотр вибрации в частотной области показывает величину вибрации на разных частотах.

«Общая вибрация» может отображаться с помощью функции TIR на модуле счетчика MM190.

Измерение вибрации иногда используется как косвенное измерение некоторого другого значения. Конечная цель измерения определяет подход к для измерения вибрации . Часто для мониторинга состояния – прогнозирования или мониторинга износа, усталости и отказов – требуются измерения вибрации, предназначенные для определения кинетической энергии и сил, действующих на объект.Это часто называют инерционной вибрацией. Примером может служить мониторинг двигателей машин (особенно подшипников) в критических приложениях. В этих случаях измерение ускорения обеспечивает простой перевод в единицы силы, если масса объекта известна.

Другие приложения связаны со смещением интересующего объекта, поскольку непреднамеренные смещения ухудшают производительность системы. Жесткие диски и станки являются примерами этого типа измерения вибрации, иногда называемого позиционной вибрацией или относительной вибрацией .

Измерение импульсной и непрерывной вибрации

Еще два сценария вибрации – это измерения непрерывной и импульсной вибрации. Непрерывные измерения вибрации используются для мониторинга состояния и эксплуатационных испытаний. Он непосредственно измеряет, что происходит с интересующим объектом в реальных условиях эксплуатации.

Измерение импульсной вибрации включает удары по объекту, часто с помощью «откалиброванного молотка», который измеряет силу удара, а затем измерение результирующей вибрации объекта.Этот тип теста выявляет резонансы внутри объекта, что помогает предсказать его поведение в рабочих условиях. Это часто приводит к конструктивным соображениям, чтобы либо избежать, либо подчеркнуть резонансные частоты в зависимости от приложения.

Оборудование для измерения вибрации и технология датчиков вибрации

Вибрация измеряется как ускорение, скорость или смещение. У каждого есть свои преимущества и недостатки, и каждая единица измерения вибрации может быть преобразована в другую, хотя это может иметь потенциально неблагоприятные последствия.Ускорение и смещение – наиболее распространенные методы измерения вибрации.

Измерение вибрации с помощью акселерометров

Акселерометры

– это небольшие устройства, которые устанавливаются непосредственно на поверхности (или внутри) вибрирующего объекта. Они содержат небольшую массу, которая подвешена на гибких частях, действующих как пружины. Когда акселерометр перемещается, небольшая масса отклоняется пропорционально скорости ускорения. Для измерения отклонения массы могут использоваться различные методы измерения.Поскольку масса и силы пружины известны, величина отклонения легко преобразуется в значение ускорения. Акселерометры могут предоставлять информацию об ускорении по одной или нескольким осям.

Измерения инерционной вибрации, в которых силы, действующие на объект, являются критическим фактором, хорошо подходят для акселерометров, но акселерометры чувствительны к частоте. Вибрации на более высоких частотах имеют большее ускорение, чем колебания на более низких частотах. По этой причине акселерометры выдают очень низкий уровень сигнала низкочастотной вибрации и могут иметь плохое соотношение сигнал / шум.Кроме того, использование интегрирования для получения скорости или двойного интегрирования для получения значений смещения снижает высокочастотные сигналы.

Прикрепление акселерометров к интересующему объекту изменяет массу объекта, что приводит к изменению его собственных резонансных частот. Когда масса объекта значительно превышает массу акселерометра, как это часто бывает, эффект незначителен. Но это ограничивает использование акселерометров на небольших объектах.

Акселерометры

– отличный выбор для больших объектов, вибрирующих с более высокими частотами, в которых необходимо измерять инерционные силы, действующие на объект.

Измерение вибрации с помощью бесконтактных датчиков перемещения

Датчики перемещения емкостные бесконтактные

Бесконтактные датчики перемещения устанавливаются с небольшим зазором между датчиком (зондом) и поверхностью вибрирующего объекта. Емкостные и вихретоковые датчики смещения – лучший выбор для высокоскоростных измерений с высоким разрешением. Поскольку их выходные данные представляют собой измерения смещения, они идеально подходят для измерений относительной вибрации (позиционной вибрации).Эти измерения выполняются, когда физическое местоположение поверхности вибрирующего объекта в любой момент времени является критическим фактором.

Обладая частотной характеристикой от 10 кГц до 80 кГц и разрешением до нанометров, эти датчики показывают точное мгновенное местоположение объекта, даже когда он движется с высокой скоростью.

Датчики перемещения вихретоковые бесконтактные

Поскольку датчики не установлены на объекте, они не изменяют массу объекта или его резонансные характеристики.Эти датчики имеют плоскую частотную характеристику от постоянного тока до почти их номинальной частотной характеристики. Поскольку на выходной сигнал не влияет частота вибрации, измерения более точны по всему спектру частот.

Данные о перемещении от этих датчиков можно дифференцировать для получения информации о скорости и дифференцировать во второй раз для получения информации об ускорении. Процесс дифференцирования ограничит низкочастотные сигналы и подчеркнет более высокочастотные сигналы. Это приведет к снижению отношения сигнал / шум на высоких частотах.

Мгновенная и полная вибрация

«Общая вибрация» может быть измерена с помощью захвата сигнала вибрации TIR (размах).

Датчики перемещения выдают выходные данные, которые можно наблюдать в режиме реального времени на осциллографе или с помощью системы сбора данных. Эти мгновенные данные в реальном времени предоставляют точные данные о вибрации, которые можно использовать для определения производительности машины в зависимости от времени или углового положения вращающейся части.

В других приложениях требуется простое число «общей вибрации».Чтобы получить такое число, необходимо будет обработать выходной сигнал датчика. Если вы используете емкостные датчики перемещения серии Elite, модуль обработки сигналов и измерителя MM190 может выполнять измерение общей вибрации. Функции захвата пиков включают опцию TIR (Total Indicator Reading), которая отображает разницу между наиболее отрицательными и наиболее положительными измерениями. Кнопка «Сброс» очищает эти захваченные значения, чтобы можно было захватить новые значения. Это единичное измерение размаха (размаха) является показателем общей вибрации.

Изменение «общей вибрации» можно измерить с помощью опции «Отслеживание МДП» модуля MM190.

Если ожидается, что значение вибрации изменится со временем, например, во время регулировки механической системы, можно использовать опцию «Отслеживание МДП». Отслеживание TIR отображает значение размаха, но пиковым значениям позволяют медленно уменьшаться до нуля. Таким образом, индикатор показывает текущее значение TIR через несколько секунд, даже если значение уменьшилось. Эта функция упрощает эксперименты с окружающей средой объекта, чтобы определить, что может снизить общую вибрацию без необходимости ручного сброса пиковых значений.

Монтаж зонда датчика перемещения

При измерении вибрации датчики перемещения, вероятно, также будут подвергаться вибрации. Чтобы свести к минимуму влияние вибрации на сами датчики, они должны быть жестко закреплены. Зонды с резьбовыми корпусами, закрепленными в жестком креплении, должны обеспечивать жесткость, необходимую для минимизации вибрационных эффектов.

Крепление с помощью установочного винта фиксирует зонд вдоль оси зонда, но по-прежнему может происходить перемещение по двум другим осям, особенно на микро- и наноуровнях.

Зажимное крепление более стабильное, чем крепление с помощью установочного винта. Но на микро- и наноуровне ошибки формы могут привести только к двухточечному зажиму, очень похожему на крепление с установочным винтом.

Крепление с трехточечным зажимом по своей природе стабильно и не подвержено небольшим погрешностям формы в округлости.

Гладкие цилиндрические зонды, закрепленные на зажимах, требуют особого внимания, поскольку они более подвержены воздействию вибрации.Существуют различные способы крепления пробников цилиндрического типа с помощью зажимов; одни лучше других. При измерениях с высоким разрешением конструкция крепления начинает играть важную роль в качестве измерения.

Распространенный метод монтажа – это сквозное отверстие с установочным винтом для фиксации датчика. Для измерений в стабильной, не вибрирующей среде, не измеряющей на субмикронных уровнях, этого метода часто бывает достаточно. Но эта система фиксирует зонд только в двух точках (установочный винт и точка, противоположная установочному винту), что дает ему некоторую свободу движения по крайней мере по одной оси.Для измерений с высоким разрешением в условиях вибрации требуется лучшая система.

Крепление «зажимной зажим», в котором сквозное отверстие затягивается на цилиндрическом зонде, является лучшим решением. Зажим по всей окружности охватывает большую часть поверхности зонда и обеспечивает более устойчивое крепление. Однако любая овальность зонда или сквозного отверстия может начать действовать как двухточечный зажим установочного винта.

В наиболее стабильном методе зажима используется зажим, который зажимает датчик в трех или четырех точках, а не по всей окружности.Этот метод остается стабильным, несмотря на погрешности округлости корпуса зонда или сквозного отверстия зажима.

Дополнительные рекомендации по установке емкостного датчика перемещения

Емкостные датчики смещения имеют размер пятна измерения около 130% диаметра чувствительной области зонда. Если целевая область измерения меньше указанного, это будет подвержено ошибкам и может потребовать специальной калибровки.

Несколько емкостных пробников

Когда несколько емкостных пробников используются с одной и той же целью, их приводная электроника должна быть синхронизирована.В многоканальных емкостных сенсорных системах Lion Precision (серия Elite и CPL230) используется синхронизированная электроника. Емкостные датчики не требуют минимального расстояния между соседними датчиками.

Условия окружающей среды для емкостных датчиков

Для емкостных датчиков требуется чистая и сухая среда. Любое изменение материала между зондом и мишенью повлияет на измерение.

Все датчики имеют некоторую чувствительность к температуре, но системы емкостных датчиков Lion Precision компенсируют изменения температуры между 20 ° C и 35 ° C с отклонением менее 0.04% полной шкалы / ° C.

Обычные изменения влажности не влияют на измерения емкостного смещения. Влажность в диапазоне 90% может начать влиять на измерения; любая конденсация в области измерения сделает измерение недействительным.

Дополнительные рекомендации по установке датчика вихретокового смещения

Вихретоковые датчики смещения

используют магнитное поле, которое охватывает конец зонда. В результате «размер пятна» датчиков вихретокового смещения составляет около 300% диаметра зонда.Это означает, что любые металлические предметы в пределах трех диаметров зонда от зонда будут влиять на выходной сигнал сенсора.

Это магнитное поле также распространяется вдоль оси зонда к задней части зонда. По этой причине расстояние между чувствительной поверхностью зонда и системой крепления должно быть как минимум в 1,5 раза больше диаметра зонда. Датчики вихретокового смещения не могут быть установлены заподлицо с монтажной поверхностью, если вокруг зонда не имеется правильно спроектированное отверстие.

При установке вихретокового зонда должно оставаться свободное от металла пространство вокруг наконечника как минимум в три раза больше диаметра зонда.Для утопленного монтажа требуется зенковка.

Если столкновение объектов рядом с датчиком неизбежно, необходимо выполнить специальную калибровку, в идеале – с датчиком в приспособлении.

Несколько вихретоковых пробников

Когда несколько зондов используются с одной и той же целью, они должны быть разделены минимум тремя диаметрами зонда, чтобы предотвратить взаимные помехи между каналами. Если это неизбежно, возможна специальная заводская калибровка, чтобы свести к минимуму помехи.