泵振动检测方法和测量仪器的选择

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1、泵振动检测方法和测量仪器的选择赵海燕毛靓华尚伟光王小文（1．沈阳鼓风机集团石化泵有限公司2．沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司）摘要：振动对机械设备具有重要意义，振动越来越引起人们的重视。振动检测在原理与结构上具有很大差别，如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后，与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。本文主要介绍了振动的检测标准及其测量方式，提出了振动传感器和测量仪表的选择方案。关键词：振动检测传感器选择使用随着科学技术的迅猛发展，机械工业化的程度也飞速提高，现代工业生产的机械设备正逐步走向复杂化、高

2、速化、自动化。为了掌握设备运行状态、避免事故的发生，对生产中的关键机组实行在线监测和故障诊断，越来越引起人们的重视。对于旋转机械，目前主要的分析信号来自振动信号。对于泵来讲，泵发生故障的重要特征是机器伴有异常的振动和噪声。其振动信号能实时地反映水泵故障信息。因此泵的振动检测方法和振动传感器的选择具有至关重要的意义。一、振动检测执行标准介绍目前，国际和国内关于机器振动测量和评定的标准共有两个系列。ISO7919(GB/T11348)系列“旋转机械转轴径向振动的测量和评定”，测量与评价的是轴的振动位移。ISO/TC10816(GB/T6075)系列“在非旋转部件上测量与评价机器的机械振

3、动”，测量与评定的是轴承座的振动烈度。这两个系列标准几乎涵盖了各类旋转和往复机器，作为评价产品动态性能的依据，也为机器设备的振动状态检测和诊断奠定了基础。GB/T11348系列“旋转机械转轴径向振动的测量和评定”提出了采用在旋转轴上直接测量的方法测量和评定机械振动的总则。确定轴振动的目的与下列问题有关：a）振动特性的变化b）过大的动力负荷a）径向间隙监测GB/T6075系列“在非旋转部件上测量与评价机器的机械振动”规定了在整机的非旋转或非往复式部件上测量和评价机器振动的通用条件及方法。本标准说明了振动幅值和振动变化与运行监测和验收测试的关系。《泵的振动测量与评价方法》，标准号为JB

4、/T8097-1999，该标准的主要技术内容与国际标准ISO10816等效，对于含有挠性转子的一些泵在非旋转部件上测量时不完全合适的，则按照ISO7919给出轴振动的补充。二、振动检测方法的选择根据上述振动检测执行标准，泵的振动可分为轴振动与轴承振动，按照上述标准，泵的振动测点应选在振动能量向弹性基础或系统其他部件进行传递的地方，泵通常选在轴承座、底座和出口法兰处。把轴承座处和靠近轴承处的测点称为主要测点，把底座和出口法兰处的测点称为辅助测点。根据现场的实际情况要求，一般大型的石油化工用泵选择三个互相垂直的方向（水平、垂直、轴向）进行振动测量，大型的石油化工用泵大多采用轴振动。而大

5、多数的锅炉给水泵一般只选择水平和垂直两个方向的轴承振动。三、测量仪器的选择振动的测量仪器通常包括传感器、延长电缆，前置器、变送器（仪表）。根据测量方法的不同，振动的传感器的选择也不同。根据输出信号的不同要求，测量所选用的仪器也有明显的差别。1、传感器的选择振动传感器按工作原理分别有电涡流型、速度型、加速度型、电容型、电感型等五种。后两种因受周围介质影响较大，目前已很少采用。电涡流传感器测量的是位移量（间隙变化），振动速度传感器测量的是速度，振动加速度传感器测量的是加速度。速度经过一次积分可以成为位移，加速度经过1、2次积分可以变成速度和位移，但积分通常会引起误差。（1）振动速度传感

6、器速度传感器是利用磁电感应原理把振动信号转换成电信号。其主要由磁路系统、线圈组件、弹簧阻尼等部分组成。在传感器壳体中刚性的固定有两个线圈组件，磁钢用弹簧悬挂于壳体。当传感器在工作频率范围内工作时，线圈与磁钢产生相对运动，线圈切割磁力线，产生感应电动势，该电压正比于机壳的振动速度。这种传感器属于结构型传感器。由于受到结构特性的影响和机械系统惯性质量的限制，其固有频率低、工作频率范围窄。速度传感器具有安装简单，可适用绝大多数机器的环境条件，以及不需外加电源，振动信号不经任何处理可以传送到需要的地方的优点，但其活动部件易损坏，低频响应不好。一般速度传感器在15Hz以下，将产生较大的振幅和

7、相位误差。（2）振动加速度传感器多数加速度传感器是根据压电效应的原理来工作的。所谓的压电效应就是“对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外，还将改变晶体的极化状态，在晶体内部建立电场，这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应”。一般加速度传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形的这个特性。由于这个变形会产生电压，只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系，就可以将加速度转化成电压输出。压电式振动传感器是利用晶体的压电效应