振动监测参数及标准
振动监测参数选择与判定标准
振动监测参数选择与判定标准机械运动消耗的能量除了做有用功外，其他的能量消耗在机械传动的各种摩擦损耗之中，并产生正常振动。
如果出现非正常的振动，说明机械发生故障。
这些振动信号包含机械内部运动部件各种变化信息。
分辨正常振动和非正常振动，采集振动参数，运用信号处理技术，提取特征信息，判断机械运行的技术状态，这就是振动检测。
在机械设备的振动监测中,往往是将测得的振动参数量值与判断标准进行对比,从而分析判定振动的原因和机器状态的好坏.目前,在现场实际应用中,主要是参照国际标准ISO、某些国外先进标准、我国的部标、专业标准,或结合本行业设备具体情况制定限值来进行分析判定.（1）振动测量的方位选择① 测量位置（测点）测量的位置选择在振动的敏感点，传感器安装方便，对振动信号干扰小的位置，如轴承的附近部位。
② 测量方向由于不同的故障引起的振动方向不同，一般测量互相垂直的三个方向的振动，即轴向（A向）、径向（H向、水平方向）和垂直方向（V向）。
例如对中不良引起轴向振动；转子不平衡引起径向振动；机座松动引起垂直方向振动。
高频或随机振动测量径向，而低频振动要测量三个方向。
总之测量方向和数量应全面描述设备的振动状态。
（2）测量参数的选择测量振动可用位移、速度和加速度三个参数表述。
这三个参量代表了不同类型振动的特点，对不同类型振动的敏感性也不同。
① 振动位移选择使用在低频段的振动测量（<10Hz），振动位移传感器对低频段的振动灵敏。
在低频段的振动，振动速度较小，可能振动位移很大，如果振动产生的应力超过材料的许用应力，就可能发生破坏性的故障。
② 振动速度选择使用在中频段的振动测量（10~1000Hz）。
在大多数情况下转动机械零件所承受的附加载荷是循环载荷，零件的主要失效形式是疲劳破坏，疲劳强度的寿命取决于受力变形和循环速度，即和振动位移与频率有关，振动速度又是这两个参数的函数，振动能量与振动速度的平方成正比。
所以将振动速度作为衡量振动严重程度的主要指标。
振动监测参数及标准
振动监测参数及标准
振动监测参数主要包括振动的振幅、频率、相位、振动速度、振动加速度、振动位移等。
1. 振幅：振幅是指振动的最大偏离量，通常用峰值或峰-峰值
表示。
2. 频率：频率是指振动的周期性重复次数，通常以赫兹（Hz）表示。
3. 相位：相位是指振动波形相对于特定参考点的时间偏移角度或时间延迟量。
4. 振动速度：振动速度是指振动物体通过空气、液体或固体传导的振动能量的速度。
5. 振动加速度：振动加速度是指振动物体加速度的大小，通常以米每秒平方（m/s^2）表示。
6. 振动位移：振动位移是指物体振动时从平衡位置到最大偏移的距离。
振动监测的标准通常采用国家或行业制定的振动监测标准，例如ISO10816标准。
该标准将振动级别划分为四个等级：I级
表示良好状态，II级表示可接受状态，III级表示存在问题或
需要进行进一步检查，IV级表示严重故障。
除ISO10816标准外，还有许多其他振动监测标准，如API 670、VDI 2056和ASME PTC 19.3等。
这些标准通常根据不
同的应用领域和设备类型提供了不同的振动限制值和评估方法。
振动监测参数及标准
振动监测参数及标准振动监测是机械和设备维护中的重要部分，通过对振动频率、幅度、方向、波形等的监测和分析，可以及时发现和解决潜在的问题，确保机械和设备的稳定运行。
本文将介绍振动监测的主要参数和标准。
一、振动频率振动频率是指振动现象发生的快慢，通常以每秒振动的次数表示。
振动频率是振动监测中最基本的参数之一，通过对频率的分析，可以了解振动源的性质和机械系统的运行状态。
一般来说，正常运行的机械设备的振动频率分布较为均匀，而故障设备则可能出现异常的振动频率。
二、振动幅度振动幅度是指振动物体离开平衡位置的最大偏移量，即振动的烈度。
振幅是衡量振动强弱的重要指标，也是判断机械故障的重要依据。
例如，轴承故障通常会伴随着特定的振动幅度的变化。
振幅的测量通常采用位移、速度或加速度等物理量。
三、振动方向振动方向是指振动物体在空间中的运动方向。
根据机械系统的运行状态和故障类型，振动方向可分为垂直方向、水平方向和轴向等。
在监测和分析振动时，需要了解不同方向的振动情况，以便更全面地评估机械系统的运行状态。
四、振动波形振动波形是指振动物体在垂直或水平方向上位移随时间变化的曲线。
通过对波形的观察和分析，可以了解机械系统的运行状态和故障类型。
正常的波形通常具有较为规则的形状，而故障设备则可能出现异常的波形。
五、振动速度振动速度是指振动物体在垂直或水平方向上的速度大小。
振动速度是衡量振动能量大小的重要指标，也是判断机械故障的重要依据。
例如，滚动轴承故障时，振动速度通常会急剧增加。
六、振动加速度振动加速度是指振动物体在垂直或水平方向上的加速度大小。
振动加速度是衡量振动冲击力大小的重要指标，也是判断机械故障的重要依据。
例如，齿轮箱故障时，振动加速度可能会明显增加。
七、轴心轨迹轴心轨迹是指轴承在垂直或水平方向上位移随时间变化的轨迹线。
通过对轴心轨迹的观察和分析，可以了解轴承的运行状态和故障类型。
正常的轴心轨迹通常呈现出较为规则的形状，而故障轴承则可能出现异常的轴心轨迹。
振动监测
BMA INSTRUMENT
从时域波形到频谱图
振动监测与诊断
时域波形
正弦波
FFT = Fast Fourier Transfer
快速傅立叶变换
振动频谱
amplitude - frequency scale
BMA INSTRUMENT
振动监测与诊断
BMA INSTRUMENT
转子不平衡
轴向很小 1X频率(铅垂) 1X频率(水平) 轴向很小 1X频率(铅垂) 1X频率(水平)
机械松动
5X
2X
4X
1X
3X
6X
velocity
0.5X
frequency
振动监测与诊断
BMA INSTRUMENT
齿轮故障
正常齿轮
磨损齿轮
齿轮偏心
齿轮不对中
振动监测与诊断
BMA INSTRUMENT
滑动轴承
振动监测与诊断
滑动轴承或轴承座松动可能出现的频谱
BMA INSTRUMENT
滚动轴承
振动监测与诊断
振动监测与诊断
8H 8A 9V
BMA INSTRUMENT
5、振动标准
振动监测与诊断
ISO2372 (10Hz--1000Hz)
BMA INSTRUMENT
故障统计结果
振动监测与诊断
共振 2.56%
机械配合 3.21%
联轴器 1.92%
其他 7.69%
动平衡 18.59%
机械松动 5.77%
齿轮故障 9.62%
典型测试仪器：2120/2130振动数据采集器的扩展功能。
转速16.5CPM设备的振动频谱
BMA INSTRUMENT
附录5 机器振动监测分析与振动标准 - 副本
附表 5.4 加工机械的振动位移允许槛值
机床 允许值(p-p)/ 机床 允许值(p- 机床种类 允许值(p-p)/
种类
μm
种类
p)/μm
μm
螺纹
0.25-1.5
平面
1.25-5.0 无心磨床 1.00-2.5
磨床
磨床
仿形
0.56-2.0
车 床 5.00-25.4 镗 床 1.52-2.5
磨床
外圆
0.76-5.0
二、随机振动的状态是瞬时变化不确定的，无法用振幅、频率和相位振型来描述。任何 一个机器的实际振动信号中既有以正弦振动为特征的周期振动，又有以随机振动为特征 的环境振动和噪声。描述随机振动用统计量 ⋮ 均值、均方根值及峭度等。
均值
∑ 1 N
M = N i−1 X i
（5.2）
均方根值
∑ σ =
1 N
N
F5-2
5.2 机器振动诊断标准
附录 5 机器振动监测和分析
一、制定振动标准的依据 各行业制定振动标准的依据不同：位移、速度或加速度的振级都可能采用。在一个
行业里，也可能混合使用。通常，如附图 5.l。
由附图可见，在低频域（10HZ 以下），以位移作为振动标准；中频域（ 10～1000Hz） 以一定速度级作为诊断的依据；在高频区（1000HZ 以上），则以加速度作为判定的标准 。
振动测量方法、标准及准则
振动测量方法、标准及实际振动原因分析及解决方案目录1、振动测量方法 21.1 加速度传感器21.1.1工作原理31.1.2优缺点41.2 速度传感器41.2.1工作原理41.2.2速度传感器优缺点51.3 位移传感器51.3.1工作原理61.3.2优缺点72、振动测量标准 82.1 ISO 10816系列标准82.2ASME标准82.3 DIN标准83、结论 84钢平台振动原因分析及解决方案84.1钢平台振动因素可包括一下几点：81、振动测量方法1.1 加速度传感器压电加速度传感器主要应用的是压电效应，压电效应是最流行的形式。
主要使用加速力而受到的微观晶体结构，压力会在晶体中产生电压，加速度传感器将这个压力转换为速度和方向。
1.1.1工作原理如上图的模型所示，加速度传感器包含微观晶体结构，当发生振动时会产生电压，然后产生的电压会产生加速度的读数。
1.1.2优缺点压电加速度传感器的优点是：1）.结构简单，取材方便；2）.安装方便，使用寿命长。
压电加速度传感器的缺点：1）谐振频率高，容易受到声音的干扰；2）输出阻抗高，输出信号弱，传感器输出信号需要经过放大电路放大后才能送检测电路检测。
1.2 速度传感器速度传感器可以测量振动的速度。
它适用于低频振动测量和对振动的整体评估，速度传感器可以直接测量振动，并提供振动速度的输出信号。
与加速度传感器相比，速度传感器具有较低的灵敏度和频率响应。
图1（a）图1（b）1.2.1工作原理速度传感器的结构示意如图1（a）所示。
一个圆筒形的线圈固定在外壳内壁，线圈中间有一个永磁铁支承在弹簧上。
传感器的外壳固定在被测对象上，以承受振动。
永磁铁（参振质量）、弹簧和阻尼组成了一个单自由度系统图1（b）。
在设计时使该系统的固有频率远低于被测物振动的频率。
这时在被测物振动时，永磁铁在空间处于静止状态，永磁铁相对于线圈的运动即为被测物的运动。
布置方式：测量轴承座振动（简称座振）时，需要测量垂直、水平、轴向三个方向的振动，因此传感器的位置，也即测点的布置如下图所示。
常用振动状态监测标准
常用振动状态监测标准（机动设备处设备监测诊断中心提供参考）我公司所使用的转动设备的制造厂，主要分布在中国、美国、英国、德国、日本、瑞士、意大利等国家，因此针对制造厂国别不同采用的振动监测标准类别较多，因此在技术谈判时有关人员尽量合理选择主流标准，因此目前大型旋转机械转子的相对轴振动程度判别，主要应用美国石油学会的API标准。
多数机泵轴承座部位的绝对振动测量，参考标准比较多，但各国和我国及各部所制定的转动机械绝对振动测量标准，基本都是参照ISO国际标准制定的，因此我们重点介绍美国石油学会的API振动标准和ISO国际振动标准。
另外对于低转速设备、压力管线也介绍些实用的标准供参考。
由于知识产权和资料来源等问题，我们这里有些标准仅提供目录，最常用的标准这里只提供标准中的关于振动幅值判定的数值、表格或计算公式。
1、机泵轴承座部位的绝对振动标准1.1 用于在机泵轴承座部位，采用压电式加速度传感器，电动式速度传感器等，测量绝对振动速度值的判别标准：ISO2372-(GB6075) （国际标准）相当于我国的国家标准：GB6075-85，标准中10HZ~1000HZ指的是所应用的仪器基本频响范围和机器振动的频率范围，对于转速低于10转/秒的设备如果采用本标准，需要考虑低频范围的补偿问题，进行低频补偿需要测振仪器和传感器系统的频响特性曲线。
对于测量转速低于600转/分的机器，最好使用低频特性好的仪器，并配合低频传感器。
使用该标准时，也要注意合理地选择监测点，见本篇的第二章的节2.1.2振动诊断技术的实施过程测点选择相关内容。
表1-1 ISO2372标准振动评价分类表说明：第一类：指在正常工作条件下与整机连成一体的发动机和机器（15千瓦以下电动机产品是这类机器典型的例子）。
第二类：没有专用基础的中等尺寸规格的机器（输出功率为15~75千瓦的电动机产品是这类机器典型的例子），或是刚性固定在专用基础上的发动机和其它机器（功率300千瓦以下的）。
设备振动值标准
设备振动值标准及其重要性一、引言在工业生产中，设备的正常运行对于生产效率和设备寿命至关重要。
设备振动是衡量设备运行状况的一个关键指标。
因此，了解和掌握设备振动值标准对于保障设备正常运行、预防故障发生以及延长设备使用寿命具有重要意义。
本文将详细讨论设备振动值标准及其重要性。
二、设备振动值标准设备振动值标准通常根据设备的类型、规格和运行条件进行制定。
以下是一些常见的设备振动值标准：1. 国际标准ISO 10816ISO 10816是国际标准化组织制定的关于机械振动的评估标准，用于评估旋转机械的振动烈度。
该标准规定了不同类型旋转机械在不同转速下的振动值限值。
2. 美国石油学会标准API 610/617API 610和API 617是美国石油学会关于离心泵和压缩机的标准，其中包含了关于设备振动的规定。
这些标准通常要求设备的振动值低于某一特定限值，以确保设备的正常运行。
3. 制造商推荐值许多设备制造商会在产品说明书中提供推荐的振动值范围。
这些推荐值通常基于设备的设计参数、运行条件以及实际应用经验得出。
三、设备振动值标准的重要性1. 保障设备正常运行设备振动值标准是确保设备正常运行的重要依据。
当设备振动值超过标准限值时，可能意味着设备存在故障或异常，需要及时采取措施进行排查和处理。
遵守设备振动值标准有助于及时发现并解决问题，从而保障设备的正常运行。
2. 预防故障发生通过对设备振动值的监测和分析，可以预测和预防潜在的故障。
当发现设备振动值接近或超过标准限值时，可以采取预防性维护措施，如调整设备参数、更换磨损部件等，以避免故障的发生。
这有助于降低维修成本，提高生产效率。
3. 延长设备使用寿命设备振动值标准对于延长设备使用寿命具有重要意义。
过高的振动值会导致设备的过度磨损和疲劳损伤，从而降低设备的使用寿命。
通过遵守设备振动值标准，可以确保设备在正常运行范围内工作，从而延长其使用寿命。
4. 提高生产效率和质量设备的正常运行对于保持生产线的稳定和提高生产效率至关重要。
振动监测参数及标准(一)
振动监测参数及标准(一)振动监测参数及标准引言振动监测是一种重要的技术手段，用于检测机械设备的运行状况和健康状态。
准确的振动监测参数和标准可以帮助我们及时发现设备的故障和异常，从而采取相应的维修和保养措施。
振动监测参数以下是一些常用的振动监测参数：•振动速度（Velocity）：用来描述振动的快慢程度，通常以毫米/秒（mm/s）为单位。
•振动加速度（Acceleration）：用来描述振动的强弱程度，通常以米/秒平方（m/s²）为单位。
•振动位移（Displacement）：用来描述振动的位移程度，通常以毫米（mm）为单位。
•振动频率（Frequency）：用来描述振动的周期，通常以赫兹（Hz）为单位。
振动监测标准为了对振动进行有效监测和分析，我们需要参照一些标准来判断振动参数是否达到预期的要求。
以下是一些常用的振动监测标准：•ISO10816：国际标准化组织（ISO）制定的用于评估旋转机械振动的标准。
该标准将设备分为不同的振动等级，以帮助判断设备的运行状况。
•API618：美国石油学会（API）制定的用于评估压缩机振动的标准。
该标准主要针对石油和天然气工业中的压缩机设备。
•ISO13373：ISO制定的用于检测、诊断和监测机械故障的振动监测标准。
该标准提供了一套完整的振动分析方法和技术。
振动监测的应用振动监测在许多行业中都有广泛的应用，以下是一些典型的应用场景：•工业生产设备：通过对生产设备的振动进行监测，可以准确判断设备的健康状态，及时发现故障，避免生产中断和损失。
•交通工具：对交通工具如汽车、飞机等的振动进行监测，可以提前发现潜在故障，确保交通安全。
•建筑结构：对建筑结构的振动进行监测，可以判断建筑的安全性和稳定性，并及时采取相应的维修措施。
总结振动监测参数和标准对于保障设备的正常运行和安全性至关重要。
只有通过准确的监测和判断，才能提前发现故障，避免生产事故的发生。
希望本文对您了解振动监测参数及标准有所帮助。
振动 标准 方法
振动一般可以用以下三个单位表示：mm、mm/s、mm/(s^2)。
mm振动位移：一般用于低转速机械的振动评定；mm/s振动速度(振动烈度)：一般用于中速转动机械的振动评定；mm/（s^2）振动加速度：一般用于高速转动机械的振动评定。
在振动测量时，应合理选择测量参数，如振动位移是研究强度和变形的重要依据；振动加速度与作用力或载荷成正比，是研究动力强度和疲劳的重要依据；振动速度决定了噪声的高低，人对机械振动的敏感程度在很大频率范围内是由速度决定的。
速度又与能量和功率有关，并决定动量的大小。
评判和监测时用mm/s。
但也可以用mm（即双振幅）来测量评判：1、也有些标准给出双振幅质量标准。
比如，2970转/分钟的离心泵，轴承处振动合格标准小于等于0.05mm；优秀标准小于等于0.03mm；2、大型旋转机械在测量评价转轴振动时。
比如用电涡流探头测量轴振动，优秀标准小于等于70微米，合格标准小于等于120微米；3、用那个振动单位和设备使用单位的测量手段和习惯也有关，一般运行巡检，用手持测振仪监测，用mm的也很多。
按轴承振幅的评定标准1969年际电工委员会(IEC)推荐了汽轮发电机组的振动标准，如表1所示（峰－峰值，μm）。
原水电部规定的评定汽轮发电机组等级与IEC标准基本相符，如表2所示（峰－峰值）。
表1 IEC振动标准转速（r/min）1000 1500 1800 3000 3600 6000 12000在轴承上测量 75 50 42 25 21 12 6在轴上测量 150 100 84 50 42 25 12表2 振动标准转速（r/min）优良合格1500 30 50 703000 20 30 50按轴承振动烈度的评定标准国际标准化组织ISO曾颁布了一系列振动标准，作为机器质量评定的依据。
现将有关标准介绍如下：⑴ ISO2372/1：该标准于1974年正式颁布，适用于工作转速为600~12000r/min，在轴承盖上振动频率在10~1000Hz范围内的机器振动烈度的等级评定。
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振动监测参数及标准
振动监测参数通常包括以下几个方面：
1. 振动幅值（Vibration Amplitude）：指振动信号的最大偏移值或振幅，通常以毫米（mm）或微米（μm）表示。
2. 振动频率（Vibration Frequency）：指振动信号的周期性重复次数，通常以赫兹（Hz）表示。
3. 振动速度（Vibration Velocity）：指振动信号的变化速度，通常以毫米/秒（mm/s）或米/秒（m/s）表示。
4. 振动加速度（Vibration Acceleration）：指振动信号的变化加速度，通常以米/秒²（m/s²）表示。
5. 振动位移（Vibration Displacement）：指振动信号的偏移距离，通常以微米（μm）或纳米（nm）表示。
这些参数可以通过振动监测仪器和传感器进行实时测量和记录，并用于评估和分析机械设备的运行状态。
振动监测的标准主要有以下几种：
1. ISO 10816：国际标准化组织（ISO）发布的机械振动评估标准，包括了不同类型机械设备的振动限值和评估方法。
2. ANSI S2.41：美国国家标准协会（ANSI）发布的机械振动监测和分析标准，包括了振动数据采集、分析和评估的一般要求。
3. DIN 4150：德国标准化协会（DIN）发布的建筑物振动监测标准，包括了对建筑物振动参数和限值的评估和控制要求。
4. API 670：美国石油学会（API）发布的旋转机械振动监测标准，适用于石油、天然气和化工行业的振动监测系统。
这些标准可以帮助工程师和维护人员对机械设备的振动进行规范和合理评估，从而提高设备的可靠性和安全性。