测振仪

本文根据设备磨损的规律说明了预知性维修的必要性，介绍了测振仪的使用原理及传感器安装要点；通过实例证明了测振仪在预知性维修中的作用。

多年来，企业设备维修制度经历了“事后维修”、“预防维修”、“计划预防检修”等多种方式的变化，其中Z具代表性的是失效后修理和制定定期的大、中、小修计划。这些方式的共同点在于：维修不是以设备实际存在的隐患为依据，缺乏科学性，因而不可避免存在盲目拆卸机器造成经济损失、维修不足或人力、财力的浪费等问题。

随着科学技术的不断提高，设备(或零部件)的状态检测仪器和手段得到了很大发展，人们发现，通过检测仪器对设备的运行情况进行诊断，确定设备存在的早期故障及原因，从而有针对性地制定维修计划是行之有效的，在很大程度上弥补了上述缺陷。统计结果表明，机械设备尤其是旋转机械的状态检测，使用Z多的故障诊断仪器是测振仪。本文将结合预知性维修探讨测振仪的使用。

1、预知性维修的必要性

目前对预知性维修的普遍定义为：依据设备的实际状况，通过科学合理的安排检修工作，以Z少的资源消耗保持机组(设备)的安全、经济、可靠的运行能力。预知性维修亦称状态维修或视情维修，其依据是：由于设备(或零部件)在不同工况下有着不同的磨损特性，因此可通过设备诊断手段发现其磨损规律，并在故障出现之前及时进行维修。

显然，与事后修理和计划预修相比，预知性维修具有以下优点：首先，在以设备诊断仪器为先决条件的预知性维修制度中，避免了维修人员在现场通过监听、触摸等方法直接接触设备，从而在保证设备安全运行的同时，减少了人员伤亡事故的发生，具有很高的安全性。

其次，由于它是以仪器检测结果为依据，因此能正确地反映设备的实际运行状况，提供的数据真实地记录了设备的磨损发展情况，为制定维修计划提前做好准备，使维修更具有科学性和合理性。

第三，由于维修目的明确(仅对设备的故障点实施维修)，大大地减少了不必要的费用，节省时间和人力，减少环境污染和避免停机造成的损失，使维修具有很强的针对向性。据有关文献介绍，在设备维修方面应用预测技术，其收益与投资比可达17：1。

由此可见，以预知性维修取代以时间为基础的预防性维修是维修制度历史发展的必然结果，符合关键设备和大中型设备维护方式的发展趋势，具有很强的时代性。

2、测振仪的工作原理

(1)产生振动的起因

振动是机械设备损坏的重要原因之一。设备在运行中不可避免会产生振动，振动加剧设备的磨损，造成振动的起因有多种，常见的有：

①在使用过程中，由于摩擦、积尘、缠绕附着物、(叶轮)汽蚀等引起的转子质心改变而出现不平衡现象。

②对旋转机械而言，70%。75%的振动是由不对中或轴弯曲引起的轴及联轴器系统产生的振动。

③机械松动。常见的有轴承磨损、轴颈磨损、螺母松动、螺栓断裂等。

机械设备的振动是个很复杂的过程，但是，设备上各点的振动分布是有一定规律的。如水泵与电机组中水泵的轴承和水泵出水口处振动较大，地脚固定点处振动较小等。因此可以选择设备上的一些固定点，跟踪测定设备振动情况。

(2)加速度传感器与测点的选择

测振仪的种类很多，且有许多升级产品，如振动分析仪、轴承分析仪、频谱仪等，它们都是通过传感器工作的。本文仅以压电式加速度传感器为例介绍测振仪的工作原理。

测量时将磁性基座吸附在被测点表面，当振动引起质量块往复运动、压电元件受压后产生压电效应，电信号即通过输出端传人主机。主机根据电信号的强弱及频率特征首先计算出加速度，再根据加速度值的一次和二次积分分别计算出速度和位移值的峰值。加速度、速度和位移分别从不同角度反应了振动的优劣。

由于测点的选择直接影响监测结果，因此选择测点时不仅要尽量靠近振源、尽量对准振动方向，而且要便于多方位测量，如旋转机械的测点应尽量靠近轴承。电机自由端一般有后风扇罩，因此将其测点选择在风扇罩固定螺丝处会有较好的监测效果。

值得注意的是，设备振动具有很大的随机性，传感器安装的精度也直接影响数据的采集。因此，除了每次检测时测点要固定外，还必须注意对振动信号进行反复采集和分析，综合进行比较，才能得到准确结论。

3、测振仪在预知性维修中的应用

测振仪是预知性维修中Z常用的一种离线式设备检测仪器，具有体积小、价格便宜、方便灵活、操作简便等特点。根据测振仪的故障检测结果，检测人员可制定相应等级的维修计划，从而节省维修费用并将损失限制在Z小范围。

与测振仪的预知性维修与应用相关文文章：

测振仪是一种能够测量设备振动位移、振动速度、振动加速度的简易仪器，一般用于设备点检。使用测振仪发现设备振动超标时，可进一步使用精密测量如频谱仪进行故障诊断，也可结合个人经验直接进行设备故障诊断。

一、测振仪使用步骤

使用测振仪进行设备诊断可分为三个环节：准备工作、诊断实施和决策验证，这三个环节可归纳为以下六个步骤。

1.了解诊断对象

诊断对象即为要进行状态监测和故障诊断的设备，在实施设备诊断之前应该了解诊断对象的结构参数、运行参数和设备本身的状况。

2.确定诊断方案

在对诊断对象全面了解的基础上确定具体的诊断方案。现场诊断过程应包括下列内容：

(1)选择测点。

测点就是诊断对象上被测量的部位，它是获取振动信号的源头。测点应满足下列要求：①对振动反应敏感，所选测点要尽可能靠近振源，尽可能减少信号在传递途中的能量损失。②有足够空间放置测振仪进行测量。③符合安全操作要求，由于现场振动测量是在设备运转状态下进行的，所以在使用测振仪时必须保证人身和设备安全。

通常轴承是监测振动的理想部位，因为转子上的振动载荷直接作用在轴承上，并通过轴承把机器与基础连接成一个整体，因此轴承部位的振动信号还体现出了基础的状况。此外设备的地脚、机壳、进出口管道、基础等部位也是测量振动的常设测点。

(2)确定测量参数。

一般测振仪使用说明书中有对设备选用振动参数的要求，通常按下列原则选用：低频振动(<10Hz)采用位移测量；中频振动(10—1000Hz)采用速度测量；高频振动(>1000Hz)采用加速度测量。

对大多数机器来说，Z佳诊断参数是振动速度，因为它是反映振动强度的理想参数，所以国际上许多振动诊断标准都是采用速度的有效值作为判断参数。在选择测量参数时必须与采用的判别标准所使用的参数相一致，否则判断状态时将无据可依。

3.进行振动测量与信号分析

在确定诊断方案之后，根据诊断目的对设备进行各项相关参数测量。如果没有特殊情况，每个测点必须测量水平(H)、垂直(V)和轴向(A)三个方向的振动值。每个方向均要要保持充分测量时间观察测量参数的变化情况。

测量数据要用编制好的表格做详细记录，保证数据记录完整、真实。除记录测振仪显示参数外还应记录设备运行工况、测量时间、测振仪型号参数等。

4.状态判别

可以使用以下状态判定标准进行状态判别。

(1)判定标准。此类标准主要包括由国家颁布的国家标准、由行业协会颁布的行业标准、由国际标准化组织ISO颁布的国际标准以及大企业集团联合体颁布的企业集团标准。这些标准适用于颁布机构所辖区域。目前应用广泛的有IS02372《机器振动的评价标准基础》、IS03945《振动烈度的现场测定与评定》等。

(2)相对判定标准。相对判定标准是对同一设备，在同一部位定期测试，按某个时刻的正常值作为判定基准，而根据实测值与基准值的倍数进行设备状态判定的方法。

(3)类比判定标准。类比判定标准是对多台同样设备在相同条件下运行时，通过对各设备同一部位的测量值进行相互对比来判定设备状态的方法。

5.作出诊断结论和处理意见

通过前面的步骤弄清设备的实际状态，作出诊断结论，并提出处理意见：或是继续运行，或是停机修理。对需要修理的设备，应当指出修理的具体内容，如待处理的故障部位、所需要更换的零部件等。

6.检查验证

设备诊断的全过程并不是以作出结论为结束，诊断结论及处理结果必须用设备检修后的效果来验证与实际情况是否相符，并由此不断积累经验。

二、测振仪的维护保养

(1)测振仪不可在强电磁场干扰或有腐蚀性气体的环境中使用，并且应避免对仪器有强烈的振动和冲击。

(2)仪器灵敏度在出厂时调准已有校准，因此当需要更换传感器时，一般应对仪器进行重新校准。

(3)测振仪长时期不使用，应取出电池，以免腐蚀损坏机件。

(4)测振仪每次测量完后，务必及时关断一起电源。

(5)传感器的连接电缆容易引发噪声，应当避免电缆缠绕和大幅度的缠绕。噪声的另一来源为接插件接触不良，因此使用时请确保接插件安装良好。

(6)在安装或拆卸传感器时，只旋转接头上的金属环，而不要旋转接线的非金属护套，以保证该连线的使用寿命。

(7)出厂时，每个振动传感器配套的磁座前端都加有一块磁短路保护片。在传感器使用磁座进行测量时应当取下保护片。仪器使用完后，应当将保护片重新放回到磁座的前端，以免磁座强大的磁力影响周围的元器件。

三、结束语

测振仪的使用量化了设备运行状态，但测振仪提供的信息有限，一般仅用来进行简易诊断，这就需要操作人员在日常点检和检修中不断积累经验，掌握不同的故障特征，才能更好地为设备维修提供科学依据，达到保证设备的正常稳定运行、减少维修成本的目的。

与测振仪的操作使用相关文文章：

企业设备管理的现代化离不开先进的设备管理方法和设备状态监测及故障诊断技术。本文从企业的设备管理现状、测振仪配备、测振仪的使用情况、测振仪测量方法及判定依据等方面对测振仪在企业设备检测中的应用进行了分析和研究。

企业要实现设备管理现代化，应当积极推行先进的设备管理方法和采取以设备状态监测为基础的设备维修技术。设备状态监测及故障诊断技术是设备预防性维修的前提。特别是重工企业，工作连续性强及安全可靠性要求高，通过状态监测的推广，可以逐步掌握水泵、风机等大、中型设备的工作状态，以杜绝事故停机损失。

1、目前我国企业设备管理现状

以前水泵、风机等大中型设备大、小修周期的确定一般有两种：运行台时累计或定期维修。根据设备实际运行小时数及设备实际运行状况，确定设备的修理周期，周期到了，或设备运行状况较差，通知检修人员进行设备的大修，有些设备也根据多年的经验，确定大小修周期，水泵一年为一个大修周期，每年生产高峰期，需较多冷却水时，对所有的泵组进行检修。

而风机运行比较频繁，为了提高净化效率或保证电解槽的正常供料，检修周期可能定为半年，无论是按台时还是按年度确定大修周期的方法，都过于陈旧。要想从传统的维修模式中走出来，必须依靠先进的科学仪器作为检测手段。

2、企业测振仪的配备

在设备管理机构中，根据工作分工的不同，分别配有不同的检测仪器，对装备能源部特别配有数据采集故障诊断系统，测量参数为加速度、速度、位移、温度、转速。对分厂点检员，配有多功能便携式振动计，测量参数为加速度、速度、位移等，主要用于随机检测设备运行状态。掌握基本参数的检测维修人员，配有袖珍式测振仪，适用于低频率(5Hz)下测量加速度、速度、位移量等。

3、企业测振仪的使用情况

近几年，很多企业在设备状态监测方面使用脉冲测振仪、油质分析仪、多路计时仪等仪器。由于缺乏规范管理及技术上的指导，仪器下发到车间后，因为技术水平不一，仪器本身性能不稳定，操作不便捷等各方面的原因，使此项工作很难开展。但经过一段时间的摸索，推行了设备点检，引进许多先进仪器，将振动检测仪应用于设备状态检测中，在设备预防维修中起了重要的作用，促使设备管理工作迈上新台阶。

4、测振仪测量方法及判定依据

4.1测点选择

利用测振仪，对主要设备的轴承及轴向端点进行测试，并配有现场检测记录表，每次的测点必须相互对应。

4.2测量周期

在设备刚刚大修后或接近大修时，需两周测一次；正常运行时一个月测一次；如遇所测值与上一次测值有明显变化时，应加强测试密度，以防突发事故而造成故障停机。

4.3测量值判定依据

参照国际标准ISO2372。转速：(600～1200)r/min，振动测量范围：(10～1000)Hz。通常在设备正常运行时，其检测速度值在(4.5～11.2)mm/s(75kW以上机组)范围为监控使用，超过7.1mm/s以上就要考虑安排大修理。这个数值的确定除考虑设备电机容量外，还要考虑工作连续性强、安全可靠性高等方面。

5、测振仪设备在企业中应用的启示

应用测振仪对设备进行状态检测，虽不能作为设备大修周期确定的唯yi依据，但作为参考条件确是非常必要的。由于水泵、风机等设备的转速较低，因此，振动对其造成的危害不是唯yi的。比如有些时候用测振仪检测没有问题，但叶轮腐蚀严重，也需做大修。所以，确定设备大修周期应从测振仪检测结果、设备运行累计台时及效率等诸方面情况来综合考虑。

应用测振仪检测，作为设备大修后的验收手段同样是非常必要的。需要指出的是，由于设备的新旧程度不一，故对其验收的检测值也不做统一规定，应以被验收泵组大修前的检测值为依据，修后值验收的检测值也不做统一规定，应以被验收泵组大修前的检测值为依据，修后值应低于修前值。另外，应用测振仪还可以发现泵组安装问题(包括对中不好、地脚螺栓长期运行松动)，以及机泵气穴现象等。

总之，测振仪与其它检测仪器配合使用，有利对设备的运行状态进行分析。如测振仪与油质分析仪、电动机故障检测仪、对中仪等仪器配合使用，能更准确地判断设备的运行情况。

与测振仪设备在企业中的应用相关文文章：

本文介绍了便携式测振仪的使用，测点、参数的选择，根据测量数据正确做出诊断结果和处理意见，为设备状态监测和故障诊断提供科学依据。

便携式测振仪是一种能够测量设备振动位移、振动速度、振动加速度的简易仪器，一般用于设备点检。使用便携式测振仪发现设备振动超标时，可进一步使用精密测量仪器进行故障诊断，也可结合个人经验直接进行设备故障诊断。

1、正确地选用测定方式

便携式测振仪属于不在线人工测量方式。其原理是采用压电式加速度传感器，把振动信号转换成电信号，然后通过对输入信号的处理分析，显示出振动速度的有效值( 均方根值) 、位移峰值、加速度峰值。考虑到测点信号的频带范围和仪器的敏感性有很大的关系，因此要根据设备的实际情况正确选用测定方式。通常在低频范围( 10 ～ 100 Hz) 测量振动的位移值，中频范围( 10 ～ 1 000 Hz) 测量速度，在高频范围( > 1 kHz) 测量加速度。

2、便携式测振仪使用步骤

使用便携式测振仪进行设备诊断可分为三个环节：准备工作、诊断实施和决策验证，这三个环节可归纳为以下六个步骤。

2.1 了解诊断对象

诊断对象即为要进行状态监测和故障诊断的设备，在实施设备诊断之前应该了解诊断对象的结构参数、运行参数和设备本身的运行状态。

2.2 确定诊断方案

在对诊断对象全面了解的基础上确定具体的诊断方案。现场诊断过程应包括下类内容：

2.2.1选择测点。

测点就是诊断对象上被测量的部位，它是获得振动信号的源头。测点应满足下列要求：①对振动反应敏感，所选测点要尽可能靠近振源，尽可能减少信号在传递途中的能量损失，如振源与侧头之间有其它构件、杂质等。②有足够的空间放置测振仪进行测量。③符合安全操做要求，由于现场振动测量是在设备运转状态下进行的，所以在使用便携式测振仪时必须保证人身和设备的安全。

通常轴承是监测振动的理想部位，因为转子上的振动载荷直接作用在轴承上，并通过轴承座把机器与基础连接成一个整体，因此轴承部位的振动信号还体现出了基础的状况。此外设备的地脚、机壳、进出口管道、基础等部位也是测量振动的常设测点。

2.2.2确定测量参数。

一般测振仪使用说明书中有对设备选用振动参数的要求，通常按下列原则选用：低频振动(<10hz)采用位移测量；中频振动(10～1000hz)采用速度测量；高频振动(>1000Hz)采用加速度测量。对大多数机器来说，Z佳诊断参数是振动速度，因为它是反映振动强度的理想参数，所以国际上许多振动诊断标准都是采用速度的有效值作为判断参数。在选择测量参数时必须与采用的判别标准所使用的参数相一致，否则判断状态时将无据可依。

2.3 进行振动测量与信号分析

在确定诊断方案之后，根据诊断目的对设备进行各项相关参数测量。如果没有特殊情况，每个测点必须测量水平(H)、垂直(V)和轴向(A)三个方向的振动值。每个方向均要保持充分测量时间观察测量参数的变化情况，待参数示值稳定时进行读数。

测量数据要用编好的表格做详细记录，保证数据记录完整、真实。除记录测振仪显示参数外还应记录设备运行工况、测量时间、测振仪型号参数等。

2.4 状态判别

可以使用以下状态判定标准进行状态判别。

2.4.1 判定标准。

此类标准主要包括由国家颁布的国家标准、由行业协会颁布的行业标准、由国际标准化组织ISO颁布的国际标准。目前应用广泛的有ISO2372《机器振动的评价标准基础》、ISO3945《振动烈度的现场测定与评定》等。

2.4.2 相对判定标准。

相对判定标准是对同一设备，在同一部位定期测试，按正常运转值作为判定基准，而根据实测值与基准值的倍数进行设备状态判定的方法，一般机器运转良好时测值低于2倍的正常值。

2.4.3 类比判定标准。

类比判定标准是对多台同样设备在相同条件下运行时，通过对各设备同一部位的测量值进行互相对比来判定设备状态的方法。

2.5 作出诊断结果和处理意见

通过前面的步骤弄清设备的实际状态，作出诊断结论，并提出处理意见：或是继续运行，或是停机修理。对需要修理的设备，应当指出修理的具体内容，如待处理的故障部位、可能的故障、应该进行的处理方法、所需要更换的零部件等。

2.6 检查验证

设备诊断的全过程并不是以作出结论为结束，诊断结论及处理结果必须用设备检修后的效果来验证与实际情况是否相符，并由此不断积累经验。

3、测定振动的注意事项

为保证所测数据的准确性，在测定数据时需注意以下事项：(1)振动源与各测点的传递函数不同，故测定时要在同一测点进行两次以上的测定，然后通过数据统计对数据进行处理，以便得到较为准确的振动值；(2)测定的测量参数一样；(3)检测时设备工况一样；(4)检测时需采用同一台便携式测振仪。

4、结束语

便携式测振仪的使用量化了设备运行状态，但测振仪提供的信息有限，一般仅用来进行简易诊断，这就需要操作人员在日常点检和检修中不断积累经验，掌握不同的故障特征，才能更好的为设备维修提供科学依据，达到及时发现故障征兆，保证设备的正常稳定运行，减少维修成本的目的。

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