一、 安装与机械相关问题
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探头安装不当
问题:探头固定不牢,或支架刚度不足,在设备振动下探头自身发生共振或微动。
表现:测量信号中叠加了异常的、与转速无关的高频噪声,导致振动值虚高、失真。
检查:紧固安装螺栓,检查支架的固有频率是否远离设备主频。
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初始间隙设置错误
问题:探头端面与轴颈表面的平均间隙(工作点)未设置在传感器线性范围的中点。
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表现:
若间隙过小:动态振动时容易进入非线性区甚至饱和区,导致波形削顶,测量值偏小。
若间隙过大:灵敏度下降,信噪比变差,小信号难以分辨。
检查:使用千分表或厂家提供的校准工具,精确设定初始间隙。
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被测表面状况不佳
问题:轴颈被测区域存在划痕、凹坑、锈蚀、镀层不均匀或局部磨损。
表现:当轴旋转时,表面不规则会导致周期性或非周期性的输出信号波动,容易被误判为振动。对于键槽、油孔等结构,会产生一个与转速同步的“机械缺口脉冲”(每转一次的大脉冲)。
检查:肉眼或内窥镜检查轴颈表面,必要时进行抛光处理。
二、 电气与信号问题
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电缆损坏或连接不良
问题:这是最常见故障之一。电缆被磨损、挤压、高温老化,接头松动、受潮、腐蚀。
表现:信号完全丢失、间歇性跳动、噪声增大、基线漂移。同轴电缆的屏蔽层受损会引入强烈干扰。
检查:测量电缆电阻和绝缘,检查接头,确保使用原厂或同等规格的专用电缆。
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电磁干扰
问题:传感器电缆与动力电缆(特别是变频器电缆)平行敷设,或靠近大型电机、变压器等强电磁场源。
表现:信号中出现稳定的50/60Hz工频干扰或其谐波,读数不稳定。
解决:重新布线,保持与动力电缆的足够距离(如>30cm),使用金属管或槽进行屏蔽,确保系统单点良好接地。
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前置器故障或供电问题
问题:前置器电子元件老化、损坏,或供电电压不稳、波纹过大。
表现:输出信号异常、无输出、或满量程输出。
检查:使用示波器或万用表检查前置器输入电压和输出信号,替换法测试。
三、 环境与运行条件问题
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温度影响
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问题:
探头/电缆温度:长期暴露在高温环境(如靠近高温蒸汽管道)会导致绝缘老化、性能漂移。
轴颈温度变化:启停机过程中,轴颈温度大幅变化会改变其电磁特性(导电率、磁导率),导致间隙读数发生系统性漂移(可能达数微米到十几微米),这极易与真实的轴心位置变化混淆。
应对:选择高温等级探头,优化安装位置隔热。对于关键监测点,需记录温度-间隙变化曲线,或在数据分析时考虑温度补偿。
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介质侵入
问题:润滑油、冷凝水、蒸汽或灰尘侵入探头头部或接头。
表现:导致探头线圈特性改变,灵敏度下降,信号漂移或短路。
应对:确保探头接头密封良好。在油雾大的环境中,可考虑选用带透气阀的防油型探头。
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被测体材料不一致
问题:轴颈表面有局部修补、不同材质的镶嵌块、或镀层厚度不均。
表现:转子每转一圈,传感器输出一个与材质变化相对应的固定脉冲,这不是振动,而是“电气偏摆”。这是最棘手的问题之一,因为它与机械不平衡引起的振动信号频域特征相似(都是1X转速频率)。
区分:通过提纯轴心轨迹图或相对相位分析来区分。机械振动通常在不同方向上存在相位差,而电气偏摆在所有方向上信号同步。
四、 系统配置与标定问题
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传感器/前置器不匹配
问题:混用不同厂家、甚至同厂家不同型号的探头和前置器。
表现:灵敏度不对,线性度差,输出信号完全错误。
原则:探头、延伸电缆、前置器必须作为整套系统匹配使用和标定。
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系统标定错误
问题:标定时使用了错误的材质试件(如用AISI 4140钢标定,但实际轴是AISI 420不锈钢),或标定曲线输入错误。
表现:测量结果存在固定的比例误差。
解决:尽量使用从实际轴颈上取下的同材质试件进行现场标定。
