振动评价方法及监测技术精品文稿.ppt
振动评价方法及监测技术第1页，本讲稿共30页目录1.振动2.监测第2页，本讲稿共30页振动基本定义国际标准化组织（ISO）曾公布“人体暴露在振动中的评价指南”，它给出了1-80Hz的作用于人体表面的振动暴露值。经过大量研究者的使用和检验，认为指南与现有数据是符合的。后来又把频率范围推广到1000Hz。修正后的指南是目前ISO建议的振动评价标准振动评价标准。振动对人的影响是心理和生理作用的综合结果，所以个体差异十分明显。这里的振动标准对个体也许不适用，但从统计上本标准是有意义的。第3页，本讲稿共30页人体可以通过各种感受器接收振动的信息，并通过大脑对振动作出相应的反应和判断。根据振动对人影响的程度，可以建立振动的评价标准 第4页，本讲稿共30页振动对人的影响振动对人的影响 主要取决于振动的强度。振动的强度一般是用加速度有效值来计量的。除了强度以外，还有两个十分重要的因素。一个是振动频率，一个是人体承受振动的持续时间（暴露时间）。实验证明，人对频率为4赫到8赫的振动感觉最敏感，频率高于8赫,或低于4赫,敏感性就逐渐减弱。对于同样强度、同样频率的振动来说，振动的影响还同振动的暴露时间有关。短暂时间内可以容忍的振动，时间一长就很可能变成不能容忍的了。第5页，本讲稿共30页振动给予人的影响，按受到振动的强度和暴露时间大致有四种情况：“感觉阈”，人体刚能感受到振动的信息；“不舒适阈”,人体产生不舒适反应;“疲劳阈”，人体产生生理性反应；“极限阈”（或“危险阈”），超过它人体会产生病理性损伤（见振动对人的影响）。第6页，本讲稿共30页因为振动对人是一种心理和生理的影响，所以个体差异十分明显。某些人能容忍的振动，对另一些人却可能引起强烈的反感。但是，从统计观点来看，还是可以找出平均值以及高限值和低限值的。高限和低限的差值一般是一倍的数量级。第7页，本讲稿共30页振动的评价标准振动的评价标准第8页，本讲稿共30页国际标准化组织(ISO)曾推荐一个评价标准。这个标准经过使用和检验,除了4赫以下难以作精确测量外，与目前得到的实验数据是适应的。有的学者根据大量实验对 ISO标准进行修正。三个纵坐标由左至右分别是：“极限标准”，相当于上述振动达到的危险阈。“疲劳标准”，振动强度超过它,对人会产生生理性疲劳,并影响到人的注意力和工作效率。“不舒适标准”，振动在这个标准以下，人们对振动不会产生太大的反感。图中的横坐标的频率值（赫）适用于单一频率的振动或适用于无规振动的 1/3倍频带中心频率（赫）。纵坐标上标出的值，对单频振动来说，是加速度的振幅(峰值)；对无规振动来说，是倍频带测出的有效值乘以匇。图上诸曲线的振动暴露时间为一天内累计暴露时间。图上的标准是对人受到垂直振动来说的，即人们站在振动面上或者坐在椅子上时受到上下方向的振动。人们对水平振动要比垂直振动敏感一些。第9页，本讲稿共30页此外，振动标准还受到不同环境和工作条件的影响。上述标准适用于一般工业系统和同振动操作有关的环境。在其他条件下，要另定标准。例如在居住建筑中如果出现超过感觉阈的振动，很可能引起“恐惧”和反感，这时舒适标准就应定在“感觉阈”附近。如在战争环境中，首要的任务是保存自己,消灭敌人,这时就可以越过“疲劳”，把标准定在“极限”上。第10页，本讲稿共30页振动监测 第11页，本讲稿共30页 振动监测这一名词国外早在50多年前就已经提出，但由于当时测试技术和振动监测诊断故障特征知识的不足，所以这项技术在20世纪70年代前都未有明显发展。国内提出振动监测也有30多年的历史，由于国内设备机组振动的特殊性，因而在振动监测故障诊断方法、故障机理的研究方面，具有独特的见解。第12页，本讲稿共30页经过50多年的现场故障诊断的实践，在机组振动故障特征方面积累了丰富的知识和经验，对其中许多故障的生成和产生振动的机理，都作了长期、深入的研究。纠正了传统的误解。在诊断思维模式方面，提出了正向推理，彻底扭转了振动监测故障原因难以查明的局面。目前若采用正向推理，诊断机组振动故障准确率一般都可达80%以上。第13页，本讲稿共30页振动监测故障诊断就目前来分，可分为在线诊断和离线诊断。前者是对运行状态下的机组振动故障原因作出出线条的诊断，以便运行人员作出纠正性操作，防止事故扩大。第14页，本讲稿共30页因此，在线诊断在诊断时间上要求相对比较紧迫，目前采用计算机实现，故又称为自动专家诊断系统。系统的核心是专家经验，但是如何将分撒的专家经验进行系统化和条理化，变成计算机的语言，是目前国内外许多专家正在研究的一个技术问题，因此不能将这种诊断系统误解为能完全替代振动专家。即使到来，也是诊断专家设计和制造诊断系统，为缺乏振动知识和经验的运行人员服务，而不是诊断系统替代振动专家第15页，本讲稿共30页振动监测离线诊断是为了消除振动故障而进行的诊断，这种诊断在时间要求上不那么紧迫，可以将振动信号、数据拿出现成，进行仔细的分析、讨论或模拟实验，因此称它为振动监测离线诊断。离线诊断在故障诊断深入程度上要比在线诊断具体的多，因此难度也较大。第16页，本讲稿共30页振动监测离线故障诊断技术包括诊断思维方法、振动故障范围及其特征（包括数据处理）和机理。但一般所说的故障诊断技术主要是指故障特征和机理，对于故障诊断思维方式和故障范围的研究，目前还未能引起应有的关注。第17页，本讲稿共30页振动监测定义可通过对机器或结构在工作状态振动的下状态监测，对机器或结构可进行故障诊断、环境控制、等级评定；测量机器或结构的受迫振动获得被测对象的动态性能：固有频率、阻尼、响应、模态等信息，找出薄弱环节，通过改进设计提高其抗振能力，或通过隔振处理改善机械的工作环境和性能。第18页，本讲稿共30页振动监测应用领域振动监测应用领域 1、造纸厂机电设备引起的结构共振 2、地铁运行引起的振动对周围环境的影响 3、炼钢厂煤干燥机振动对厂房结构的影响 4、化工厂离心泵的振动测试 5、地铁道床及隧道结构的振动测试 6、公路立交桥的动态特性测试 第19页，本讲稿共30页振动监测中Vibnet振动监测网络 第20页，本讲稿共30页VibNet是基于RS485接口的网络化振动传感系统，是专门用来对旋转机械设备（如鼓风机、汽轮机、空压机等机器设备）进行在线振动监测。提供设备振动诊断数据。适用于石油化工、电厂、电站、风机等企业中对设备进行监视和保护。第21页，本讲稿共30页克服了传统振动测量的缺陷，创造性地将振动传感器，前置放大器，数字信号处理器集成于一体，具有极高的稳定性，并且易于安装和维护，代表了振动传感器的发展方向。采用Rs-485通讯接口，64个传感器可以共用一总线网络实现振动监测。具有2K采样频率，可在线采集振动波形，并可进行FFT分析。基于 Modbus 通讯协议（Modicom RTU），可与现有的众多的PLC设备和组态软件通讯，易于实现设备振动的远程诊断。适用于旋转设备的振动在线监测及故障诊断，如：汽轮机、风机、水泵、磨煤机等设备振动监测及分析第22页，本讲稿共30页V30数字振动监测表数字振动监测表V30振动监测表具有振动信号采集、显示、报警功能于一体，仪表采用RS485接口连接Vib-90数字振动传感器，实现振动的加速度、速度、位移三个参数的显示，通过仪表面板上的按键切换显示的参数，两个状态指示灯用于指示当前显示参数的单位。V30振动监测表可设定振动速度报警点，一个继电器的无源接点输出，可用于报警指示或控制外部设备。第23页，本讲稿共30页V30振动监测表 主要特点：主要特点：1、显示加速度、速度、位移、显示加速度、速度、位移2、可设置速度有效值报警、可设置速度有效值报警3、RS485接口连接振动传感器接口连接振动传感器4、4位位LED显示显示5、10-40Vdc宽供电范围宽供电范围第24页，本讲稿共30页仪表面板功能：仪表面板功能：V30振动监测表的前面板由LED显示屏、功能指示灯和按键构成，见下图：第25页，本讲稿共30页Vib-90智能振动传感器智能振动传感器新一代的Vib-90智能振动传感器内置DSP数字处理器，该传感器将加速度传感器、电荷放大器、信号采集功能于一体，采用Modbus协议的RS485总线接口，直接输出振动数值或振动波形数据，内置分析算法，诊断多种振动故障。一体化M8或M5连接罗纹，可配磁性吸座，不锈钢外壳及电缆保护管，提供长期运行的可靠性。现在，智能振动传感器使振动监测变得如此简单，适于多点振动测量，而仅需较少的费用。第26页，本讲稿共30页Vib90单轴智能振动传感器第27页，本讲稿共30页第28页，本讲稿共30页振动传感器引线定义说明：振动传感器引线定义说明：振动传感器引线定义说明：振动传感器引线定义说明：vib-90振动传感器采用抗振不锈钢软管引线结构，4芯屏蔽电缆为传感器提供电源和RS485通讯，信号的定义通过不同的电缆颜色来区别，下图说明了传感器信号定义。电缆引线颜色电缆引线颜色信号定义信号定义说明说明红色红色电源电源+供电电源：供电电源：10-40Vdc10-40Vdc黄色黄色电源电源-蓝色蓝色通讯通讯+RS485RS485通讯接口通讯接口黑色黑色通讯通讯-第29页，本讲稿共30页谢谢第30页，本讲稿共30页
