振动测量参数在故障诊断中的分析
基于振动测试的往复式压缩机的故障诊断
基于振动测试的往复式压缩机的故障诊断往复式压缩机是一种常见的压缩机类型，通常被用于高压和高流量的气体压缩。
在使用过程中，往复式压缩机可能会出现一些故障，例如噪声、震动、温度升高等。
本文将探讨如何利用振动测试来诊断往复式压缩机的故障。
首先，振动测试是一种常用的非侵入式测试方法，它可以测量设备运行中的振动幅值、频率和相位等信息，以此来分析设备的状况。
在往复式压缩机中，振动测试可以帮助我们确定机器的工作状态、部件的磨损程度、以及可能存在的故障原因。
当我们进行振动测试时，需要注意以下一些关键参数:1. 测试位置：通常在旋转机械中，振动测试最佳的位置是轴承座，而在往复式压缩机中，最佳的测试位置通常是机器的振动基础或者整机支承底座。
2. 测试工具：采用合适的测试仪器和传感器，如加速度计和振动仪等，可以有效地记录机器的振动信号。
3. 参考标准：在进行振动测试时，我们需要对测试结果进行分析和对比。
这通常需要参考相关的标准或者预设的故障诊断参数。
利用振动测试来诊断往复式压缩机的故障，我们需要关注以下几个方面：1. 振动幅值变化：当往复式压缩机的负载情况发生变化时，机器的振动幅值会相应地改变。
如果振动幅值逐渐上升，可能表明机器出现了故障，需要进行诊断。
例如，如果排气压力下降，可以导致往复式压缩机输出气体的压力不足，从而增加机器的负载，引起机器振动幅值的变化。
2. 频率分析：通过频率分析可以判断机器振动是否存在谐波，以及生成谐波的位置和部件。
例如，当往复式压缩机气缸内的气体压缩不均匀时，可能会产生振动谐波。
3. 相位分析：相位分析可以帮助我们确定机器不同部件的运动速度和相互关系。
这有助于找出造成振动的具体部件，例如摆杆等。
需要注意的是，振动测试只能辅助诊断，不能完全替代其它故障测试方法。
在进行往复式压缩机的故障分析时，应该结合其它测试方法，如温度监测、压力传感器和噪声测试等。
这样才能全面了解机器的工作状态，找出并解决故障，确保设备运转平稳和可靠。
无损检测技术中的振动测试与分析方法详解
无损检测技术中的振动测试与分析方法详解无损检测技术被广泛应用于机械设备、航空航天、汽车工业等领域，其中振动测试与分析方法是无损检测技术的重要组成部分之一。
振动测试与分析方法的目标是通过对被测物体振动信号的采集和分析，来判断其结构可靠性、研究其工作原理、预测其故障状态等。
本文将详细介绍振动测试与分析方法的原理、应用以及常用的测试设备。
振动测试与分析方法常用于故障诊断和结构动力学分析。
通过检测被测物体振动信号的频率、振幅和相位等参数，可以确定其是否存在异常振动、磨损、脱落等问题。
同时，振动信号的频谱分析和频域分析可以获取系统的动态特性，如共振频率、固有频率等信息，为结构设计和动态优化提供参考依据。
振动测试首先需要对被测物体进行传感器的安装。
常用的传感器包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器。
加速度传感器通过测量物体在特定点上的加速度来获取振动信号；速度传感器通过测量物体在特定点上的速度来获取振动信号；位移传感器通过测量物体在特定点上的位移来获取振动信号。
在振动测试过程中，需要注意传感器的选择和位置的确定。
传感器选择要考虑被测物体的特点以及测试需求。
位置的确定则需考虑传感器的灵敏度、测量范围和安全因素等因素。
振动测试完成后，需要进行信号处理和分析。
常用的信号处理方法包括傅里叶变换、小波变换和相关分析等。
傅里叶变换可以将时域信号转换为频域信号，通过分析频谱可以获取振动信号的频率成分。
小波变换可以将信号分解为不同频率成分的小波系数，通过对小波系数的分析可以对不同频率成分的振动信号进行识别和分析。
相关分析可以用于判断振动信号与特定事件之间的关系，如判断振动信号是否与某个故障事件有关联。
振动测试与分析方法在工程实践中有着广泛的应用。
在机械设备维护中，通过对振动信号的监测和分析，可以对设备的故障状态进行诊断和预测，提前采取维修措施，避免设备故障带来的不必要损失。
在航空航天领域，振动测试与分析方法被用于研究飞机、火箭等飞行器的动力学特性，优化设计和提高性能。
振动分析和故障诊断分析解析
数
100密 尔
幅
振 动 速 度 (英 寸 /秒 )
值
振 动 加 速 度 (g)
高频区域
高 频 段 力 指 示 器
疲劳指示器
当量烈度轮廓
应力指示器
对数频率
2020/3/16
其中：
振 动 加 速 度 (g) 峰 值 振 动 速 度 (英 寸 /秒 ) 峰 值 振 动 位 移 (密 尔 ) 峰 峰 值 频 率 (转 /分 )
机器振动测量和评价的有关标准
ISO10816-2：50MW以上大型汽轮发电机组振动速度 评定区域边界
2020/3/16
机器振动测量和评价的有关标准
ISO10816-3：300KW以上50MW以下大型机组振动烈度区域分类
2020/3/16
机器振动测量和评价的有关标准
ISO10816-3：15KW-300KW中型机器振动烈度区域分类
• 振动加速度传感器固定对频响的影响
2020/3/16
振动监测中的一些技术细节要点
• 仪器频率响应特性
2020/3/16
0. 5赫兹
4赫兹
绝对振动(瓦振) 相对振动(轴振)
电涡流式传感器 在 滑动轴承内对准轴
绝对振动
轴
轴承
非接触式传 感器
相对振动
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双芯或四芯电缆提供(24伏)直流电源操作信
制频率等间隔的分布的
2020/3/16
滤波问题
高通滤波 低通滤波 带通滤波
未滤波的原始信号
滤波器
滤波器
滤波器
滤波后的信号
带阻滤波
滤波器
滤波器
2020/3/16
振动参数
1.振动位移 2.振动速度 (国际标准和国家标
机械振动分析方法和故障诊断技巧
机械振动分析方法和故障诊断技巧机械振动是指机械系统中发生的谐波运动，它可能是正常工作的结果，也可能是机械故障的表现。
因此，机械振动分析和故障诊断技巧是确保机械系统安全和可靠运行的重要手段。
本文将介绍一些常用的机械振动分析方法和故障诊断技巧，以帮助读者更好地理解和解决机械振动问题。
首先，机械振动的分析方法可以分为实验方法和数值方法两类。
实验方法主要包括传感器测量和信号处理两个步骤。
传感器测量是通过安装振动传感器或加速度计等传感器，采集机械系统振动信号的幅值、频率、相位等参数。
信号处理则是将传感器采集到的原始振动信号进行滤波、采样、转换等操作，得到频谱图、时域图等振动特征图，从而分析机械振动的特性和问题。
数值方法则是通过建立机械系统的数学模型，利用有限元仿真、边界元法等数值计算方法，得到机械系统的振动响应和特征频率。
这些方法能够辅助工程师更全面地了解机械系统的振动状况，并找出可能的故障原因。
其次，故障诊断技巧是通过分析机械振动信号中的特征频率、谐波共振、幅度变化等信息，判断机械故障的类型和位置。
其中，特征频率是指机械系统在运行过程中产生的振动信号中最明显的频率成分，可以通过振动分析仪器进行测量，并与机械系统的结构、转速等参数进行比对。
通过对比分析，工程师可以确定机械系统是否存在异常振动，进一步判断是否出现故障。
另外，谐波共振是指机械系统中某个部件在特定频率作用下振动幅度显著增大的现象。
通过振动分析，工程师可以判断谐波共振是否超过了设计范围，是否会引起机械系统的损坏。
此外，工程师还可以通过分析振动信号中的幅度变化，判断故障是否逐渐恶化或发展成为严重的问题。
除了上述的分析方法和技巧，机械振动分析和故障诊断还需要结合实际情况和经验。
例如，工程师需要对机械系统的结构、材料、转速等参数进行全面考虑，并根据机械振动的特点和规律，判断可能的故障原因。
此外，工程师还需要掌握振动分析仪器的使用方法和数据处理技巧，以确保结果的准确性和可靠性。
机械振动监测与故障预警
机械振动监测与故障预警在现代工业生产中，机械设备的正常运行是保证生产顺利进行的关键。
然而，长时间的运行以及环境的侵蚀会导致机械设备出现磨损和故障，进而影响到生产效率和品质。
因此，机械振动监测与故障预警技术应运而生，它可以实时监测机械的振动状态，并通过分析，提前预警机械故障，为设备维护提供依据，降低设备故障率，提高生产效率。
机械振动监测技术的基础是通过传感器检测机械设备振动信号，并将其转化为电信号进行处理和分析。
传统的振动监测方法多采用加速度传感器进行测量，这种传感器可以感应到机械设备产生的振动信号，从而形成振动波形图和频谱图。
通过对振动波形图的观察和对频谱图的分析，可以了解到机械设备的振动情况，预测设备的健康状态，从而及时采取维护措施。
近年来，随着传感器技术的发展，越来越多的新型传感器被应用于机械振动监测中，比如压电传感器、光纤传感器等，这些传感器可以更加精确地检测振动信号，提高监测的灵敏度和准确性。
机械故障预警是机械振动监测技术的重要应用之一。
通过对设备振动信号的实时监测和分析，结合历史故障数据和振动谱图库，可以实现对机械设备的故障预警。
在故障预警系统中，振动特征参数是判定设备故障的重要指标之一。
比如，峰值指标可以反映机械设备的振动强度；频谱指标可以反映设备振动的频率分布；尖峰指标可以反映设备振动信号的峰值出现的次数等。
基于这些指标，可以建立起合理的故障模型，实现对设备故障的精确预测和判断。
同时，机器学习算法的应用也为机械故障预警提供了新的思路。
通过分析振动信号的特征参数，利用机器学习算法建立模型，可以更加准确地预测设备的故障，提高故障诊断的准确率和效率。
机械振动监测与故障预警技术的应用领域非常广泛。
在制造业中，机械设备的故障往往会导致生产线的停工和损失，通过振动监测和故障预警技术可以及时发现设备故障，降低生产中断的风险。
在交通运输领域，飞机、火车等大型交通工具的安全非常重要，通过对机械设备振动的监测，可以避免设备故障导致的安全事故。
浅谈风力发电机组振动状态监测与故障诊断
浅谈风力发电机组振动状态监测与故障诊断摘要：随着科技的发展，风电机组单机容量变大，内部的结构越来越复杂，还会受到天气的不可控因素的影响，比如会受到下雨时，打雷闪电等，本文对风力发电机组振动状态监测与故障诊断进行分析，以供参考。
关键词：风力发电；机组振动；状态监测；故障诊断引言风能是自然界中常见的自然现象，特别是在经济不发达，风能资源丰富的山地地区。
考虑到风能对当前社会结构的重要性，它提高了风力发电机运行的可检测性，并允许在整个发电机组运行期间及时发现问题，使整个风力发电机运行更平稳和安全。
1概述近年来国内风电发展迅速，风电机组容量的提升能够有效提高风能利用率和施工效率以及降低后期运维成本。
在机组容量和体型逐渐增大的同时，风电机组的安全成为风电领域内研究的重点。
江苏某风电场安装了多台6.45MW机组，此类型机组是目前国内厂家生产新型大容量机组之一，此机组塔筒高度为110m，叶轮直径达到171m。
国外GE公司生产的12MW风机单支叶片更是长达107m。
机组容量增大的同时叶片也在不断增大。
风电机组叶片成本约占风电机组总成本的15%～20%，风电机组叶片在风电机组运行过程中受风力作用而产生较大的弹性形变，故通常选用质量较轻、强度较大、耐腐蚀、抗疲劳的材料来制作风电机组叶片。
此外，由于结冰或者风力和风向的突变导致叶片振动过大，从而超过设计载荷发生断裂或者扫塔的现象也时有发生，而振动检测是叶片故障识别的常用方法之一，所以研究大型风电机组的叶片振动情况，对于叶片安全检测和监测具有重要的意义，研究结果也可对风电机组的控制策略优化提供重要指导作用。
在风力发电机组中，齿轮箱也存在着异常问题，表面磨损，齿轮轻度裂纹，设备老化等问题，以下对论文展开叙述。
2风力发电机组安全系统2.1分析(1)安全有关停止功能在机组通过安全防护装置(如传感器)检测到风轮转速超过限值、扭缆超过限值、过度振动及控制系统失效等信号时,安全系统起动机组紧急制动进入停止状态。
振动故障诊断要点
振动故障诊断要点振动故障是机械设备常见的故障类型之一，通过振动故障诊断可以帮助工程师找出故障的原因并采取相应的维修措施。
下面是振动故障诊断的要点：1.基本振动概念：了解振动的基本概念和参数，如振动的幅值、频率、相位和加速度等。
这些参数可以帮助工程师判断振动的严重程度和类型。
2.振动特征分析：振动特征分析包括频谱分析、时域分析和轨迹分析等。
频谱分析可以将振动信号转化为频谱图，从而找出频率和幅值异常的情况。
时域分析可以观察振动信号的波形，判断是否存在常见的故障类型。
轨迹分析可以观察旋转机械中旋转部件的运动轨迹，如转子不平衡和轴承故障。
3.振动测量与工具：了解振动测量的原理和方法，掌握常见的振动测量仪器，如加速度计、速度计和位移计等。
这些测量工具可以帮助工程师获取准确的振动数据，并用于故障诊断。
4.振动故障类型：了解振动故障的常见类型，如轴承故障、齿轮故障、不平衡和磨损等。
每种故障类型都有其特定的振动特征，通过分析这些特征可以判断故障的类型和位置。
5.振动诊断方法：根据振动特征和振动测量数据，结合机械设备的工作原理和结构特点，采用不同的振动诊断方法。
常见的方法包括单点测量、多点测量、滤波和波形诊断等。
通过综合应用这些方法，可以准确判断振动故障的原因。
6.振动故障分析：进行振动故障诊断后，需要对振动数据进行进一步的分析。
这包括对振动频谱进行解释和比较，对不同的振动特征进行关联分析，以及对振动故障的可能原因进行推断和验证。
7.故障预防和维护：通过振动故障诊断可以及时找出故障的原因，从而采取相应的维修措施。
然而，更好的方法是在设备正常运行期间进行故障预防和维护工作，包括定期检查和维护设备、定期校准和保养振动测量仪器等。
8.振动故障诊断的案例分析：通过分析实际案例，学习振动故障诊断的方法和技巧。
实际案例可以帮助工程师理解振动故障的原因和机理，并提高振动故障诊断的能力。
振动故障诊断是机械设备维修中重要的一环，能够帮助工程师快速准确地找出故障的原因，避免设备损坏和停机时间的增加。
核电厂调试阶段旋转设备振动测量与故障分析
核电厂调试阶段旋转设备振动测量与故障分析摘要：振动，是设备运行状态的一项重要评价指标。
振动的大小直接决定了设备能否继续进行连续的生产运行。
在机械工业和其他工业部门存在着难以数计的有害振动问题，这些问题正在招致巨大的损失或者隐藏着可怕的祸根，以振动工程的理论、技术和方法来研究与解决这些问题，是当务之急。
关键词：核电厂；旋转设备；振动测量1引言在现代化生产中，机械设备的故障诊断技术越来越收到重视，如果某台设备出现故障而未能及时发现和排除，其结果不仅会导致设备本身损坏，甚至可能造成机毁人亡的严重后果。
为保证核电厂转机设备的处于安全可控的运行状态，在调试期间就建立了旋转机械离线振动监测系统。
2核电厂振动研究电厂运行中的设备和结构普遍存在机械振动，如汽轮机、发电机、风机、水泵等旋转机械的振动，轴承座、汽缸、发电机定子、凝汽器等固定结构的振动，汽、水管道及热交换器的振动，甚至厂房、混凝土基础、横纵梁等土建结构的振动。
对核电厂重要设备进行振动振动测量与分析，进行预防性诊断，能有效防止振动突发事故的发生，最大化的降低经济损失，消除安全隐患。
2005年，某核电厂曾利用高频振动频谱的监测，发现某核二级泵齿轮箱小齿轮的的早期磨损，根据发现的问题，进行及时的处理后预防了严重磨损事故的发生。
2.1 CSI2130在核电的应用核电厂旋转机械振动测量与分析广泛使用机械状态分析仪CSI2130进行数据采集，应用配套管理软件“AMS Machinery Manager Client”进行数据库管理与振动分析。
由爱默生制造的CSI2130，可用于低频振动监测，也可用于高频振动分析，并且具有PEAKVUE分析的专利技术，PEAKVUE着眼于分析由于轴承金属冲击、刮擦以及研摩等原因造成的压力波形，适用于监测从超低速旋转机械到高速旋转机械的轴承故障。
2.2 CSI2130振动测量与分析原理数据采集和分析，数据采集是设备状态监测与故障诊断的重要而基础的环节，所采集数据的质量直接影响后续信号分析的精度和结果。
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中图分 类号 ：ＴＨ１ ７
文 献标识 码 ：Ａ
文 章编 号 ：１ ７ － ３ ０ ２ ０ ） １０ ３ —２ ６ １０ ２ （ ０ ８ 是发 电厂 的 日常 监测 项 目
ｎ盯ｘ ＝ｃ。 。 蛆 ＝ ｕＡ ：
前 的振 动 位移 并未 有任 何征 兆 。在 监测 设备 振动 时 如 何选 用振 动 位移 、速 度 和加速 度参 数 ，即哪种 参
即振 动速 度 幅 值 是 位 移 幅 值 的 ｃ 倍 ，加 速 度 ｕ 幅值 是 位移 幅 值 的 ｃ ｕ 。倍 ，振 动 频 率 越 高 ，三 者之
间 的判别 就越 大 。
数更 具有 参考 价值 。以下结 合 实 际对 ３种参 数 的使
用作 简单 的说 明 。
１ 简 谐 振 动 相 关 知 识 简 述
简谐 振 动是 机械 振动 中最 具有 代 表性 的振 动形 式 。一 般地 ，任 何机 械振 动都 可 近似地 认 为是 简谐 振 动或 是 由几种 简谐 振 动的合 成 。任何 简 谐振 动都 同时具 有振 动位 移 、速 度 和加 速 度 这 ３个 特 征 值 。
收 稿 日期 ： ２０ —９１ 。修 回 日期 ：２ ０ —１１ ０ ７０ —０ ０ ７１—５ 作者 简 介 ： 闷俊 伏 （ ９ ３） １ ６ 一 ，男 ， 山 西 运 城 人 ， １８ ９ ６年 毕 业 于 华 北 电 力 大学 动 力 系 ， 高级 工 程 师 ； 谭 兴 昀 （ ９ ２） １ ７ 一，男 ， 山 西 临 猗 人 ， １９ ９ ６年 毕 业 于 太 原 理 工 大 学 热 能 工 程 系 ，工 程 师 。 ・ ２ ・ ３
２ ０ 年２ ０８ 月
闫俊 伏 ，等 ：振 动 测 量 参 数 在 故 障诊 断 中 的 分 析
映质点 的动能 ，可 监测 动 能对设 备 部件 的破 坏 。加
说 ，位 移 反 映 质 点 偏 移 平 衡 位 置 的程 度 ，位 移 越
大 ，质点 所 具有 的位 能越 大 ，即位移 反 映质 点 的 位
能 ，可 监测 位能 对设 备部 件 的破坏 。速 度反 映质 点 的运 动快 慢 ，速度 越高 ，质 点动 能越 大 ，即速 度反
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之 一 。一般 企业 的设 备管 理模 式是 运行 人 员 日常巡
断 经验 证 明 ，采 用 振 动 位 移 描 述 故 障 的特 征 和 现 象 ，较 采用 速度 和 加速 度容 易 和直 观 。另外 以前振 动 测量 技术 中测量 位移 较测 量振 动 速度 、加 速度 容 易 实现 ，由此 人们 对振 动位 移建 立 了 明确 的直观 概 念 。虽 然 目前 的技 术手 段测 量振 动 速度 较 测量振 动 位 移更 容 易实 现 ，在实 际 应用 中 ， 由于历史 的原 因 振 动速 度 和振 动加 速度 的使 用 没有 采用 振 动位移 那
因此就 机械 振动 的测 量 目的来 说 ，为 了描 述转 动机
速度 超前 位 移 的相 位角 为 ／ ，加 速 度 超 前速 ２ 度 的相 位 角 也 是 ／ ，而 超 前 位 移 的相 位 角 为 ， ２
即加速度 与位 移 的方 向相反 。由以 上分 析可 知 ：简 谐振 动 的位 移 、速度 和 加速 度三 者 只要 测 出其 中的
１个 量和 频率 ，其 他 ２个 量就 可 以通 过 简单 的计 算
得 到ｕ 。 ］
械 的 工作状 态 有 振 动 位移 （ 幅 ） 振 、速 度 和 加 速度 ３个 应 测 物 理 量 。但 长 期 以 来 一 直 沿 用 振 动 位 移
２ 机 械 设 备 的 振 动 位 移 、速 度 和 加 速 度 相
闫 俊 伏 ，谭 兴 昀
（ 西 兴 能 发 电有 限责 任 公 司 ， 山 西 古 交 山 ０００） ３ ２ ６
摘要 ：对机械 振 动 的相 关参数 位移 、速 度 和加 速度 作 了介 绍 ，说 明 了机 械设 备振 动 的 ３个参 数 的 相 互关 系。指 出 了如 何在 故 障诊 断 中识 别各 参数 所反 映 的不 同信 息 ，提 出针 对 不 同情 况下设 备振 动 测量 参数 的选择 方法 。
互 关 系 探 讨
任何 １台机械 设备 在 运行 时都 会 产生振 动 ，只
要 振 动在 一 定 范 围 内 都 是 允 许 的 。从 物 理 意 义 上
（ 幅）作 为监 测 机 械 设 备 的 主 要参 数 ，这 是 因 为 振
大多 数工作 人 员在 实际 的工 作过 程 中 的振 动 故 障诊
么广泛 。
检 、专 业技 术人 员精 密 点检 。而 精密 点 检需要 昂贵 的精密 仪器 ，如 频谱 分 析仪 、油 样分 析 仪等 ；并 且 需 要 由专业 技术 人员 实施 。在一 般企 业 只有 遇到 疑
难 问题 时 才实施 精密 点 检 。一 般 人员 使用 的仪器 是 简 易 的测 振 仪 ，如 ＶＭ－ ３ 测 振 仪 等 。经 常 困 惑 ６Ａ
检查 人员 的是 在设 备 振 动 位 移 并 未 超 标 的 情 况下 ， 常常 发生轴 承振 动 突然 超标 ，或轴 承损 坏现 象 ，之
简谐 振动 的位 移 、速 度和 加速 度 三者 的频 率相 同 ，不 同之处 在 于幅值 和相位 。
三 者 的 幅 值 分 别 为 ：Ｘ 一 Ａ；Ｖ 一 ｍ Ａ；
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第 １期 （ 第 １ ４期 ） 总 ４
２０ ０ ８年 ２月
山 西 电 力
ＳＨ Ａ ＮＸ Ｉ ＥＬＥＣＴＲ Ｉ Ｃ Ｐ０Ｗ ＥＲ
ＮＯ ．１ （ ｒ ４４） Ｓｅ ．１
Ｆｅ ２ ｂ． ００８
振 动 测 量 参 数 在 故 障诊 断 中 的分 析