冷凍機組振動診斷參數(shù)選擇

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1、冷凍機組振動診斷參數(shù)選擇［摘要］介紹旋轉(zhuǎn)機械振動診斷參數(shù)傳感器的選擇，針對冷凍機組給出了具體的振動參數(shù)及傳感器的選擇和安裝。［關(guān)鍵詞］振動監(jiān)測，參數(shù)診斷，冷凍機。中圖分類號：P618.21文獻標識碼：A文章編號：1009-914X(2014)10-0376-01冷凍機屬丁?旋轉(zhuǎn)機械，其狀態(tài)監(jiān)測最成熟有效的方法是振動監(jiān)測，人們可以通過對旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備的振動監(jiān)測，來分析判斷機械設(shè)備的運行狀態(tài)，并在此基礎(chǔ)上比較準確地確定故障原因、部位、程度、性質(zhì)等。要實現(xiàn)冷凍機組運行狀態(tài)的在線監(jiān)測，必須先確定需要對那些關(guān)鍵狀態(tài)信號進行連續(xù)監(jiān)測，首先確定測量參數(shù)，測點位置及傳感器類型，然后再。討論可行的冷凍機組

2、在線監(jiān)測方案一，旋轉(zhuǎn)機械振動診斷參數(shù)及傳感器選擇原則有關(guān)振動的三個參數(shù)是位移、速度和加速度。通常情況下，在低頻時振動強度與位移成正比，在中頻時振動強度與速度成正比，在高頻時振動強度與加速度成正比。頻率越低的位移測量越靈敏，頻率越高則加速度的測量越靈敏。因此，通常認為可根據(jù)信號的頻帶范圍來選擇振動參數(shù)，在實際應(yīng)用中可參考以下頻帶范圍來確定振動診斷參數(shù)。低頻范圍(10100Hz)診斷參數(shù)為位移。中頻范圍(100——1000Hz)診斷參數(shù)為速度。高頻范圍（大于1000Hz）診斷參數(shù)為加速度。與振動檢測參數(shù)相對應(yīng)的傳感器也分為位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器三種類型，每種類型的傳感器又根據(jù)

3、不同的檢測原理構(gòu)成不同品種，可視具體情況進行選擇。測振系統(tǒng)在選擇傳感器時既要根據(jù)機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)，又要考慮傳感器本身的頻率響應(yīng)和動態(tài)范圍，通常機械設(shè)備的轉(zhuǎn)子與殼體的重量比例不同，就需選用不同類型振動傳感器，所選傳感器的動態(tài)范闈也應(yīng)與機械設(shè)備的振動頻率范圍相匹配。使用什么樣的傳感器很大程度上取決于機械設(shè)備自身的結(jié)構(gòu)，當(dāng)機械設(shè)備具有輕的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子運行在重的剛性殼體中,即殼體對轉(zhuǎn)子的重量比率大，軸承為剛性支承時，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的力大部分都消耗在轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)軸之間的相對運動上。這種類型的機械設(shè)備例如高壓離心壓縮機，其殼體對轉(zhuǎn)子的重量比率為30：1,宜采用非接觸式電渦流傳感器來測量轉(zhuǎn)軸與軸承之間的相對位移，

4、相反；一個相對較重的轉(zhuǎn)子被支承在撓性結(jié)構(gòu)的軸承中運轉(zhuǎn)，即殼體對轉(zhuǎn)子的重量比率小，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的力人部分都消耗在結(jié)構(gòu)運動上，這種類型的機械設(shè)備例如風(fēng)機等，宜采用速度或加速度傳感器來測量殼體振動。機械設(shè)備的軸承類型也是選擇傳感器是必須要考慮的因素，機械設(shè)備所用軸承冇滑動軸承和滾動軸承兩類，一般認為，對于由滑動軸承支承的設(shè)備（如鼓風(fēng)機）應(yīng)采用電渦流傳感器來測量軸振動，對于滾動軸承支承的設(shè)備，山于滾動軸承損壞時所產(chǎn)生的高頻小位移振動很難用電渦流傳感器來測得，而加速度傳感器卻很適宜測取這些信號，因此，加速度傳感器常用于滾動軸承支承設(shè)備。二、振動監(jiān)測點的確定設(shè)備狀態(tài)信號是設(shè)備工作時異常和故障信號的載體

5、。選擇最佳檢測點，并采用合適的監(jiān)測方法是獲得有效故障信息非常重要的條件，真實充分地檢測到足夠數(shù)量的能夠客觀反映出設(shè)備運行狀況的信號是故障診斷能否成功的關(guān)鍵。因此，測量點選擇的正確與否直接關(guān)系到能否有效地對故障作出止確的診斷。測量點的位置及數(shù)量的確定對診斷效果影響比較大，要選擇檢測點為最佳點，一般選擇振動檢測點的原則是能全面，充分反映出機械設(shè)備振動狀態(tài)，盡可能選在機械設(shè)備振動力最敏感處，且測量點的位置在安裝，拆卸時盡量方便。引入的干擾要小，盡量避免高溫、高濕、岀風(fēng)口以及溫度變化十分大的地方，確保測量真實有效。另外在較復(fù)雜的機械設(shè)備中，當(dāng)激振力作用于系統(tǒng)的某一點時，引起設(shè)備各個點的響應(yīng)是不

6、同的，要視具體情況進行具體分析。傳感器的頻率響應(yīng)是選擇傳感器的一個重要因素，在理論上，為了測取能反映機械設(shè)備運行狀態(tài)的振動信號。希望所選用的傳感器能夠測取被監(jiān)測設(shè)備全部頻率范圍內(nèi)的振動信號，同時還要求在頻率范圍內(nèi)所測量的振動信號具有一定精度，這就要求傳感器具有較大的動態(tài)范圍，事實上，任何i種傳感器的頻率響應(yīng)都是具冇一定的范疇，一般來說，壓電式加速度傳感器的頻響為1Hz~10KHz,速度傳感器的頻響為5Hz~2KHz,電渦流傳感器頻響為0?2KHz.o因此，首先要對被測物的運行時所產(chǎn)生的振動頻率范圍進行估算，然后再選擇頻響合適的傳感器。三、振動傳感器原理及安裝1、加速度傳感器的原理選PC

7、B公司的Model732A加速度傳感器為例，其機構(gòu)原理如圖所示，當(dāng)創(chuàng)拿起測量振動時，因為質(zhì)量塊相對被測體質(zhì)量較小，因此質(zhì)量塊感受與傳感器基座相同的振動，并收到與加速度方向相反的慣性力，此力為F二ma。同時慣性力在壓電陶瓷片上產(chǎn)生的電荷為q=d33F=d22ma式中：d33為材料壓電系數(shù)；m為質(zhì)量，a為加速度，該電荷與被測振動物體的加速度成正比，但該電荷很小，需經(jīng)內(nèi)置放大電路放大后輸出，壓電式加速度傳感器有兩個特點；它是電容性的，故阻抗很高，電壓