振動評價方法及監(jiān)測技術(shù)

振動評價方法及監(jiān)測技術(shù)第一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三目錄1.振動2.監(jiān)測第二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三振動基本定義國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）曾公布“人體暴露在振動中的評價指南”，它給出了1-80Hz的作用于人體表面的振動暴露值。經(jīng)過大量研究者的使用和檢驗，認(rèn)為指南與現(xiàn)有數(shù)據(jù)是符合的。后來又把頻率范圍推廣到1000Hz。修正后的指南是目前ISO建議的振動評價標(biāo)準(zhǔn)。振動對人的影響是心理和生理作用的綜合結(jié)果，所以個體差異十分明顯。這里的振動標(biāo)準(zhǔn)對個體也許不適用，但從統(tǒng)計上本標(biāo)準(zhǔn)是有意義的。第三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三人體可以通過各種感受器接收振動的信息，并通過大腦對振動作出相應(yīng)的反應(yīng)和判斷。根據(jù)振動對人影響的程度，可以建立振動的評價標(biāo)準(zhǔn)第四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三振動對人的影響

主要取決于振動的強(qiáng)度。振動的強(qiáng)度一般是用加速度有效值來計量的。除了強(qiáng)度以外，還有兩個十分重要的因素。一個是振動頻率，一個是人體承受振動的持續(xù)時間（暴露時間）。實驗證明，人對頻率為4赫到8赫的振動感覺最敏感，頻率高于8赫,或低于4赫,敏感性就逐漸減弱。對于同樣強(qiáng)度、同樣頻率的振動來說，振動的影響還同振動的暴露時間有關(guān)。短暫時間內(nèi)可以容忍的振動，時間一長就很可能變成不能容忍的了。第五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三振動給予人的影響，按受到振動的強(qiáng)度和暴露時間大致有四種情況：①“感覺閾”，人體剛能感受到振動的信息；②“不舒適閾”,人體產(chǎn)生不舒適反應(yīng);③“疲勞閾”，人體產(chǎn)生生理性反應(yīng)；④“極限閾”（或“危險閾”），超過它人體會產(chǎn)生病理性損傷（見振動對人的影響）。第六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三因為振動對人是一種心理和生理的影響，所以個體差異十分明顯。某些人能容忍的振動，對另一些人卻可能引起強(qiáng)烈的反感。但是，從統(tǒng)計觀點(diǎn)來看，還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數(shù)量級。第七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三振動的評價標(biāo)準(zhǔn)第八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)曾推薦一個評價標(biāo)準(zhǔn)。這個標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過使用和檢驗,除了4赫以下難以作精確測量外，與目前得到的實驗數(shù)據(jù)是適應(yīng)的。有的學(xué)者根據(jù)大量實驗對ISO標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修正。三個縱坐標(biāo)由左至右分別是：①“極限標(biāo)準(zhǔn)”，相當(dāng)于上述振動達(dá)到的危險閾。②“疲勞標(biāo)準(zhǔn)”，振動強(qiáng)度超過它,對人會產(chǎn)生生理性疲勞,并影響到人的注意力和工作效率。③“不舒適標(biāo)準(zhǔn)”，振動在這個標(biāo)準(zhǔn)以下，人們對振動不會產(chǎn)生太大的反感。圖中的橫坐標(biāo)的頻率值（赫）適用于單一頻率的振動或適用于無規(guī)振動的1/3倍頻帶中心頻率（赫）?？v坐標(biāo)上標(biāo)出的值，對單頻振動來說，是加速度的振幅(峰值)；對無規(guī)振動來說，是倍頻帶測出的有效值乘以匇。圖上諸曲線的振動暴露時間為一天內(nèi)累計暴露時間。圖上的標(biāo)準(zhǔn)是對人受到垂直振動來說的，即人們站在振動面上或者坐在椅子上時受到上下方向的振動。人們對水平振動要比垂直振動敏感一些。

第九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三此外，振動標(biāo)準(zhǔn)還受到不同環(huán)境和工作條件的影響。上述標(biāo)準(zhǔn)適用于一般工業(yè)系統(tǒng)和同振動操作有關(guān)的環(huán)境。在其他條件下，要另定標(biāo)準(zhǔn)。例如在居住建筑中如果出現(xiàn)超過感覺閾的振動，很可能引起“恐懼”和反感，這時舒適標(biāo)準(zhǔn)就應(yīng)定在“感覺閾”附近。如在戰(zhàn)爭環(huán)境中，首要的任務(wù)是保存自己,消滅敵人,這時就可以越過“疲勞”，把標(biāo)準(zhǔn)定在“極限”上。第十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三振動監(jiān)測第十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三振動監(jiān)測這一名詞國外早在50多年前就已經(jīng)提出，但由于當(dāng)時測試技術(shù)和振動監(jiān)測診斷故障特征知識的不足，所以這項技術(shù)在20世紀(jì)70年代前都未有明顯發(fā)展。國內(nèi)提出振動監(jiān)測也有30多年的歷史，由于國內(nèi)設(shè)備機(jī)組振動的特殊性，因而在振動監(jiān)測故障診斷方法、故障機(jī)理的研究方面，具有獨(dú)特的見解。第十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三經(jīng)過50多年的現(xiàn)場故障診斷的實踐，在機(jī)組振動故障特征方面積累了豐富的知識和經(jīng)驗，對其中許多故障的生成和產(chǎn)生振動的機(jī)理，都作了長期、深入的研究。糾正了傳統(tǒng)的誤解。在診斷思維模式方面，提出了正向推理，徹底扭轉(zhuǎn)了振動監(jiān)測故障原因難以查明的局面。目前若采用正向推理，診斷機(jī)組振動故障準(zhǔn)確率一般都可達(dá)80%以上。第十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三振動監(jiān)測故障診斷就目前來分，可分為在線診斷和離線診斷。前者是對運(yùn)行狀態(tài)下的機(jī)組振動故障原因作出出線條的診斷，以便運(yùn)行人員作出糾正性操作，防止事故擴(kuò)大。第十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三因此，在線診斷在診斷時間上要求相對比較緊迫，目前采用計算機(jī)實現(xiàn)，故又稱為自動專家診斷系統(tǒng)。系統(tǒng)的核心是專家經(jīng)驗，但是如何將分撒的專家經(jīng)驗進(jìn)行系統(tǒng)化和條理化，變成計算機(jī)的語言，是目前國內(nèi)外許多專家正在研究的一個技術(shù)問題，因此不能將這種診斷系統(tǒng)誤解為能完全替代振動專家。即使到來，也是診斷專家設(shè)計和制造診斷系統(tǒng)，為缺乏振動知識和經(jīng)驗的運(yùn)行人員服務(wù)，而不是診斷系統(tǒng)替代振動專家第十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三振動監(jiān)測離線診斷是為了消除振動故障而進(jìn)行的診斷，這種診斷在時間要求上不那么緊迫，可以將振動信號、數(shù)據(jù)拿出現(xiàn)成，進(jìn)行仔細(xì)的分析、討論或模擬實驗，因此稱它為振動監(jiān)測離線診斷。離線診斷在故障診斷深入程度上要比在線診斷具體的多，因此難度也較大。

第十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三振動監(jiān)測離線故障診斷技術(shù)包括診斷思維方法、振動故障范圍及其特征（包括數(shù)據(jù)處理）和機(jī)理。但一般所說的故障診斷技術(shù)主要是指故障特征和機(jī)理，對于故障診斷思維方式和故障范圍的研究，目前還未能引起應(yīng)有的關(guān)注。第十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三振動監(jiān)測定義可通過對機(jī)器或結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)振動的下狀態(tài)監(jiān)測，對機(jī)器或結(jié)構(gòu)可進(jìn)行故障診斷、環(huán)境控制、等級評定；測量機(jī)器或結(jié)構(gòu)的受迫振動獲得被測對象的動態(tài)性能：固有頻率、阻尼、響應(yīng)、模態(tài)等信息，找出薄弱環(huán)節(jié)，通過改進(jìn)設(shè)計提高其抗振能力，或通過隔振處理改善機(jī)械的工作環(huán)境和性能。第十八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三振動監(jiān)測應(yīng)用領(lǐng)域

1、造紙廠機(jī)電設(shè)備引起的結(jié)構(gòu)共振2、地鐵運(yùn)行引起的振動對周圍環(huán)境的影響3、煉鋼廠煤干燥機(jī)振動對廠房結(jié)構(gòu)的影響4、化工廠離心泵的振動測試5、地鐵道床及隧道結(jié)構(gòu)的振動測試6、公路立交橋的動態(tài)特性測試第十九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三振動監(jiān)測中Vibnet振動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)

第二十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三VibNet是基于RS485接口的網(wǎng)絡(luò)化振動傳感系統(tǒng)，是專門用來對旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備（如鼓風(fēng)機(jī)、汽輪機(jī)、空壓機(jī)等機(jī)器設(shè)備）進(jìn)行在線振動監(jiān)測。提供設(shè)備振動診斷數(shù)據(jù)。適用于石油化工、電廠、電站、風(fēng)機(jī)等企業(yè)中對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和保護(hù)。第二十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三克服了傳統(tǒng)振動測量的缺陷，創(chuàng)造性地將振動傳感器，前置放大器，數(shù)字信號處理器集成于一體，具有極高的穩(wěn)定性，并且易于安裝和維護(hù)，代表了振動傳感器的發(fā)展方向。采用Rs-485通訊接口，64個傳感器可以共用一總線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)振動監(jiān)測。具有2K采樣頻率，可在線采集振動波形，并可進(jìn)行FFT分析?；贛odbus通訊協(xié)議（ModicomRTU），可與現(xiàn)有的眾多的PLC設(shè)備和組態(tài)軟件通訊，易于實現(xiàn)設(shè)備振動的遠(yuǎn)程診斷。適用于旋轉(zhuǎn)設(shè)備的振動在線監(jiān)測及故障診斷，如：汽輪機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、磨煤機(jī)等設(shè)備振動監(jiān)測及分析第二十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三V30數(shù)字振動監(jiān)測表V30振動監(jiān)測表具有振動信號采集、顯示、報警功能于一體，儀表采用RS485接口連接Vib-90數(shù)字振動傳感器，實現(xiàn)振動的加速度、速度、位移三個參數(shù)的顯示，通過儀表面板上的按鍵切換顯示的參數(shù)，兩個狀態(tài)指示燈用于指示當(dāng)前顯示參數(shù)的單位。V30振動監(jiān)測表可設(shè)定振動速度報警點(diǎn)，一個繼電器的無源接點(diǎn)輸出，可用于報警指示或控制外部設(shè)備。第二十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三V30振動監(jiān)測表主要特點(diǎn)：1、顯示加速度、速度、位移2、可設(shè)置速度有效值報警3、RS485接口連接振動傳感器4、4位LED顯示5、10-40Vdc寬供電范圍第二十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三儀表面板功能：V30振動監(jiān)測表的前面板由LED顯示屏、功能指示燈和按鍵構(gòu)成，見下圖：

第二十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三Vib-90智能振動傳感器新一代的Vib-90智能振動傳感器內(nèi)置DSP數(shù)字處理器，該傳感器將加速度傳感器、電荷放大器、信號采集功能于一體，采用Modbus協(xié)議的RS485總線接口，直接輸出振動數(shù)值或振動波形數(shù)據(jù)，內(nèi)置ＦＦＴ分析算法，診斷多種振動故障。一體化M8或M5連接羅紋，可配磁性吸座，不銹鋼外殼及電纜保護(hù)管，提供長期運(yùn)行的可靠性?，F(xiàn)在，智能振動傳感器使振動監(jiān)測變得如此簡單，適于多點(diǎn)振動測量，而僅需較少的費(fèi)用。第二十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三Vib90單軸智能振動傳感器第二十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三第二十八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三振動傳感器引線定義說明：振動傳感