常见问题
传感器灵敏度的定义是输出增量与输入增量的比值。 传感器,是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 为了说明传感器的性能、特性以及输入-输出关系,规定了一系列的测试指标,主要的有:静态模型,线性度,灵敏度,迟滞,重复性,分辨率,长期稳定性,温度稳定性,抗干扰性,阈值(死区),总精度,频率响应特性,阶跃响应特性等。其中最后两项为动态指标,其余为静态指标。 灵敏度是传感器性能指标中的一个重要指标,指传感器输出增量与输入增量的比值。 在实际应用中灵敏度可以表达传感器对输入信号的放大程度。例如:在输入信号变化范围相同的前提下,输出信号变化范围越大,说明传感器的灵敏度越高。
问题补充:请问森瑟科技的IEPE振动传感器 533AM1-50、530A-50-LN、530A-100-LN,因为飞控系统,要采集信号需求,最好能提供类似modbus接口的输出协议;回复:目前我们的IEPE振动传感器输出是模拟量信号,没有办法提供给您相应通讯协议,模拟量传感器的需要您这边做个AD转换。如果您这边的信息采集无法 做AD 那需要配套我们的 8通道振动采集仪 IN-SDG ....
在振动信号分析中,数据滤波就是把我们所关注和感兴趣的部分信号从采集得到的信号中提取出来的过程。它的主要作用主要有以下几个:滤除测试信号中的噪声或虚假成分、提高信噪比、平滑分析数据、抑制干扰信号、分享频率分量等。
除了分析平衡问题,相位的地位远没有幅值和频率那样受到重视。 相位是触发脉冲信号前沿到前振动信号的第一个正峰值的角度。即触发脉冲在前,振动信号的正峰值在后。因此,相位是触发脉冲和振动信号两者之间的位置关系。 如果是正脉冲,则从脉冲的上升沿计算;如果是负脉冲,则从脉冲的下降沿计算。 1X信号的相位是按上述的定义计算的,2X相位也是这样计算的。不论是多少阶振动信号的相位,都是触发脉冲前沿到前振动信号第一个正峰值的角度,只是高阶相位物理意义不明确,在实际应用中很少涉及。 在一定转速下,振动信号与激振力之间的角度差是恒定的,但是我们不能确定是多少,只能知道在多大的范围内变化。 在键相传感器和振动传感器安装位置不变的情况下,仪器指示相位应该是相同的。但如果是临时安装的传感器,不同的仪器指示相位可能不同。 若键相传感器顺转动方向移动,即触发脉冲信号滞后,仪器指示相位减小;反之,仪器指示相位增大; 若振动传感器顺转动方向移动,振动信号之后,仪器指示相位增大;反之,仪器指示相位减小; 仪器指示相位变化因机组垂直和水平方向上支撑刚度特性不同未必与传感器移动角度保持严格一致。
频率的影响确实很重要,这就是为什么很容易把故障诊断和频谱分析联系起来。 都江堰的安澜索桥的振幅大约有半米,但仍然是安全的,因为其频率很低;如果一台转速为5000rpm的机器振动幅值达到100微米,估计所有的人员都会很紧张。离开了频率,单纯的幅值并不能说明什么。 我们这里要说的是频率在振动中的作用。在振动联想中定义异常状态时,其中一项是“出现新的频率成分”。在振动频率结构相对稳定的情况下,相同的幅值反映了相同的工作状态;但是当出现一个或数个新的频率成分时,一定是机器的工作状态发生了变化。 有一本振动监测的指导类小册子上有一幅频谱示意图,上面划分了数种故障特征频率在频谱上的位置,其实就是说明当出现这些特征频率时,就表明存在这种故障了。如果我们再细分,就会发现,即便是出现某种故障特征时,故障所处的阶段不同,起频率特征分布也是不同的:故障初期大概只能出现特征频率的基频(这个基频与工频没有任何关系,即便是与转速成一定的比例关系,纯粹是一种数学上的关系),但随着故障的进一步发展,会出现特征频率的低次谐波和高次谐波。这就是故障发展的本末始终。 在诊断滚动轴承故障时,我用的诊断模型采用了“3个频段6个数值段”的模式类型,根据不同频段、不同的取值范围、不同的报警阈值和频段变化特征来评价滚动轴承当前的状态和故障所处的阶段。 说到频率,还有一点需要注意:不同频率的振动对机器的影响系数是不同的。旋转力是振动幅值最大的贡献者,能够占到90%,如果摩擦力和冲击里也占到90%,那机器还能运行吗?所以看幅值谱的时候,还不能简单地看谁的个儿高,还要看清它是谁。有的频率成分幅值高点儿没事儿,有些频率成分露个头就可能出事儿。看人下菜不对,看频率成分分析故障绝对没错。
振动幅值是我们最熟悉的参数,也是我们拿来衡量机器运行状态的基本参数。 当然,对于大多数情况,振动幅值是有使用价值的。振动标准就是基于机器转速(与激振力频率相关)来定义振动幅值的。 但是,按照幅值评价机器运行状态时应注意:对于以峰值计量的振动幅值,要特别注意信号的对称性特征。一般来说,若振动信号分布是对称的,说明机器振动在这个方向上的支撑刚度是均匀的;反之,若出现较明显的不对称特征,则说明该方向上支撑刚度是不均匀的,就应查找发生这种支撑刚度不均匀的原因。同样,以半峰值计量振动幅值时也应注意对称性问题。例如,我们在测量滚动轴承引起的振动时,当振动信号分布均匀时,即便是有明显的冲击特征,充其量这个阶段是局部故障发展期,滚动轴承仍然有一定的剩余寿命,但是振动信号呈现很明显的不对称性时,说明滚动轴承的支撑刚度开始变得不均匀,不对称特征越明显,支撑刚度均匀性越差。我们很容易会联想到如果轴承保持架破裂,支撑刚度就会不均匀。用信号的不对称特征诊断滚动轴承保持架破裂非常有效,这是在实际中经过验证了的。 还有一种计量单位是信号的有效值,它反映了振动的平均能量,而且具有较好的稳定性,故经常用于机器的振动保护中。 我们还是以滚动轴承为例,从故障发展的始终顺序看,当轴承存在局部缺陷时,峰值首先变大,但有效值不会有明显的变化;当局部故障发展到整个滚道时,振动的平均能量增大,即有效值增大,标志着滚动轴承故障进入发展期。在故障发展期,峰值和有效值可能同步增大,等峰值不再增大时,这个时间点作为更换轴承的节点是比较安全的。 因此,有时候我们用一种计量单位来评价振动时,关注的角度是不一样的。建议同时进行不同的计量,通过这些计量参数的变化,可帮助我们找到故障发展的本末始终。
频域(frequency domain) 是描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系。在电子学,控制系统工程和统计学中,频域图显示了在一个频率范围内每个给定频带内的信号量 。频域表示还可以包括每个正弦曲线的相移的信息,以便能够重新组合频率分量以恢复原始时间信号。
时域是描述数学函数或物理信号对时间的关系。例如一个信号的时域波形可以表达信号随着时间的变化。 若考虑离散时间,时域中的函数或信号,在各个离散时间点的数值均为已知。若考虑连续时间,则函数或信号在任意时间的数值均为已知。 在研究时域的信号时,常会用示波器将信号转换为其时域的波形。
工艺系统的振动分类按激励类型分主要分为三类:自由振动,受迫振动、自激振动 按响应类型分为:确定性振动、随机振动
常见的振动引起的故障主要有以下几种:齿轮故障、齿轮不对中、轴瓦松动、电磁激振、参数激振、摩擦、转子不对中、热弯曲、初始弯曲、部件脱落、原始不平衡、轴瓦不稳定、气流激振、油膜振荡及半速涡动。