振动位移转速在旋转机械中的测量.doc

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1、振动位移转速在旋转机械中的测量一、振动位移的测量原理1、传感器原理机器的振动、位移总是伴随着机器的运转，即使是机器在最佳的运动状态，由于很微小的缺陷，也将产生某些振动。在工作中我们常用的振动位移监测仪是由电涡流传感器、前置器、延伸电缆、监测仪转换器组成，其构成原理如图所示。前置器放大电路检测电路震荡电路探头线圈监测仪电涡流传感器探头线圈接受前置器振荡电路来的高频电流，在其周围产生高频磁场，该磁场穿过靠近它的转轴金属表面，在其中产生一个电涡流，该电涡流产生的磁场方向和线圈磁场方向相反，改变了原线圈的感抗，该感抗的变化随探头顶部金属表面的

2、间隙变化而变化。前置器检测电路检测探头线圈的感抗变化。再经放大电路将感抗变化量变换放大成相应电压变化信号输出。经监测仪进行信号转换并显示,转换成4~20mA,1~5V的标准信号送入DCS或PLC中，在测量中，前置器放大输出的直流电压信号用做机械位移的测量，交流电压信号用做振动的测量。2、机械量测量原理由于机械物体振动量的大小可以用振动的基本参量——位移、速度、加速度来表述。对于简谐振动来说，用如下数学表达式来确定各参量之间的关系：如图：XTXmφtX=XmSin(ωt+φ)式中X——位移，即物体振动时相对于基准位置的位置变化（其最大的

3、位置变化称为振幅，即式中的Xm，单位为μm）；t——时间；ω——圆频率；φ——初始相角，根据上图的机械实际变化量，电涡流传感器能够真实地把它反映到输出电压变化上，并根据量值对振动进行指示。VTV峰V有效V峰-峰T如传感器特性为7.87V/mm,V峰-峰=78.7mv则此时振动值应为10μm，但在实际工作时我们用万用表测量的交流电压是有效值，必须进行换算，就有如下公式：振动值=交流毫伏值*2.828/7.87（此式在处理故障时非常实用）对实际测量产生的振动量，转换前进行计算，确定量值，比对转换器输出。机械位移主要是指轴的轴向移动量，根据

4、电涡流传感器的工作原理，感抗的变化随探头与顶部金属表面的间隙变化而变化，正是利用这点，我们对轴位移量进行测量。前置器的直流信号电压输出随传感器的顶部与金属的间隙变化而变化，并成线性变化。V221814106200.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.4mm传感器特性曲线在出厂时，厂家要绘制一张传感器特性曲线，来说明传感器特性。如传感器特性为7.87V/mm,也就是在一定区域内，间隙每变化1mm，电压信号输出就有7.87V的变化，在机械大修、年修时，要对所有传感器进行特性曲线比对。机械转速主要是测转子的齿轮

5、或孔眼，经过传感器产生脉冲或方波，并通过频率信号输出。在现场实际应用的传感器原理不同。一般有电涡流传感器、磁电式传感器、光电式传感器等，测速方式如图（讲解）RPMXPPR注：RPM转速转/分PPR每转几个脉冲转速频率的计算f=——————60每分60秒60Xf转速的计算RPM=——————PPR二、振动位移转速的安装与调试在工作中，同一个电涡流传感器即可以测量振动也可以测量位移只是机械中安装位置不同及所需处理的信号不同，振动测量主要是对前置器输出中交流电压信号进行转换。而位移测量主要是对前置器输出中直流电压信号进行转换。1、位移传感器

6、的安装：前置器探头轴位移探头安装前，连接好前置器、监视仪，并用螺旋千分尺对需安装的整个系统做特性曲线，看测量范围内是否符合线性特性，确认后，与机械人员共同确认轴的位置，一为将轴推向一侧，另一为将此自由状态定为基准点，安装传感器。调整传感器与轴的间隙，监视前置器输出，位移的基准位即零位，前置器输出应为-10V，定准基准位后，紧固好传感器。连接延伸电缆，梳理线路，安装完毕。2、振动传感器的安装：前置器探头转子（轴）振动探头安装前，连接好前置器、监视仪，并用千分尺对需安装的整个系统做特性曲线，做好记录，确认后，安装传感器。调整传感器与轴的间

7、隙，监视前置器输出，前置器输出应为-9V～-11V左右，紧固好传感器。连接延伸电缆，梳理线路，安装完毕。3、转速传感器的安装：前置器探头转子（轴）振动探头安装前，连接好前置器、监视仪，并用千分尺对需安装的整个系统做特性曲线，做好记录，确认后，安装传感器。调整传感器与轴的间隙，监视前置器输出，前置器输出应为-9V～-10V，（也可用塞尺确定传感器位置1mm）紧固好传感器。连接延伸电缆，梳理线路，安装完毕。3、传感器的更换振动传感器的安装故障处理更换部件时，应注意系统匹配，传感器、延伸电缆、前置器三者的匹配，就是说5米的前置器要配延伸电缆

8、加传感器电缆长度等于5米的系统，前后一定要一致，比如说，5米的前置器，带1米引线的传感器就要配4米的延伸电缆，并一定要用千分尺做传感器的特性曲线实验并一一记录，观察是否符合传感器特性曲线要求。4、振动、位移投运前的准备工