VT800現(xiàn)場動平衡測量儀

一、概述

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的飛速發(fā)展，對旋轉(zhuǎn)機(jī)械的性能提出了越來越高地要求。旋轉(zhuǎn)設(shè)備其質(zhì)量中心由于種種原因與旋轉(zhuǎn)中心不重合時會因離心力產(chǎn)生振動。該振動嚴(yán)重影響了設(shè)備使用精度，縮短支撐軸承的壽命。要消除這種振動必須用到動平衡技術(shù)。

VT800現(xiàn)場動平衡測量儀是一款高精度、高性能的現(xiàn)場動平衡儀。關(guān)鍵技術(shù)在于采用*的軟件、硬件數(shù)字處理技術(shù)，實現(xiàn)了恒帶寬的相關(guān)濾波。可以將頻率差在0.2Hz以上，也就是在轉(zhuǎn)速大于12轉(zhuǎn)/分的振動信號區(qū)分開來。顯示了一起優(yōu)異的濾波特性和強(qiáng)大的抗干擾能力。

在相同的環(huán)境工況條件下，動平衡儀VT800相比VT700，動平衡測量中，振動與相角的測量值表現(xiàn)更加穩(wěn)定、更加可靠、重復(fù)性、一致性更加好，進(jìn)一步提高動平衡儀的測量精度，尤其改善了小信號狀態(tài)下的現(xiàn)場動平衡運(yùn)用效果。

二、技術(shù)參數(shù)

１.一般測量：

轉(zhuǎn)速測量：           30～30,000 rpm  

振動測量：           0.01～5000μm  （峰峰值）

0.01～2000mm/s （有效值）

振動分析：           FFT  頻譜分析

顯示方式：           64X240點陣圖形液晶漢化菜單

鍵   盤：            八鍵  

２.動平衡測量：

測量點數(shù)：      　　 單測點或單面　　

雙測點或雙面

同頻工作轉(zhuǎn)速：       300～30,000 rpm

同頻振幅量程：       0.01～5000μm  （峰峰值）

振動烈度量程：       0.01～2000mm/s （有效值）

相位精度：           0-360°±1 °

不平衡量減少率：　　　　≥90％

注： 1)  選用超低頻磁電傳感器或電渦流傳感器測量振動信號時可使同頻工作轉(zhuǎn)速降至30  

        轉(zhuǎn)/分。

    2)  當(dāng)設(shè)備工作轉(zhuǎn)速大于10000轉(zhuǎn)/分時，請另選購激光轉(zhuǎn)速傳感器。

三、動平衡測量中用戶關(guān)心的幾個問題

3.1、動平衡測量為什么首先選擇試重法

本儀器是現(xiàn)場便攜式動平衡儀，由于設(shè)備轉(zhuǎn)子尺寸，大小是不固定的。振動傳感器與轉(zhuǎn)速傳感器的安裝位置也是不固定的，所以儀器的設(shè)計基本原理是通過加重的方法來尋找轉(zhuǎn)子不平衡的點。具體說，對于單面測量，要經(jīng)過二次振動測量步驟，一次是原始振動測量，另一次是加重后的振動測量，才能找到不平衡點的位置。對于雙面測量，要經(jīng)過三次振動測量步驟：一次原始振動測量，另二次分別是在A面加試重后的振動測量和B面加試重后的振動測量，才能找到不平衡點的位置，看到動平衡的效果。

 3.2、為什么說影響系數(shù)法，可以省去加試重的步驟

對于第一個設(shè)備轉(zhuǎn)子（新轉(zhuǎn)子），必須通過試重法得到一組影響系數(shù)。對于第二個設(shè)備轉(zhuǎn)子（老轉(zhuǎn)子）在保證新老轉(zhuǎn)子外形，尺寸，結(jié)構(gòu)都相同情況下，保證傳感器安裝位置不變的條件下，可以輸入影響系數(shù)進(jìn)行動平衡，省去加試重的步驟，經(jīng)過一次振動測量就能找到不平衡點位置。

  3.3、儀器是如何將振動測量矢量值轉(zhuǎn)變?yōu)椴黄胶饬渴噶恐?/span>

儀器測到振動幅值有二個單位，一個是振動速度值用mm／s表示，另一個用振動位移值用u微米表示，兩個單位是通過“+1"鍵選擇的。一般用戶都應(yīng)用u微米表示：1mm=1000微米。振動的相角只僅表示振動傳感器與轉(zhuǎn)速傳感器輸出信號相位差。然后儀器要求輸入試重的重量（克數(shù)）以及試重的位置（度數(shù)），儀器通過加試重前后兩次振動矢量的變化，就可以將振動矢量值（微米與相角）轉(zhuǎn)變?yōu)椴黄胶馐噶浚藬?shù)與角度）。從屏幕上看到M=xxg，Ф_M =xx°。既不平衡點的重量和角度，這才是用戶最關(guān)心一組數(shù)據(jù)。

  3.4、為什么說明書上技術(shù)參數(shù)沒有動平衡精度指標(biāo)

我們只生產(chǎn)動平衡測量儀，被測對象是用戶提供的設(shè)備轉(zhuǎn)子，其設(shè)備轉(zhuǎn)子可能是進(jìn)口的，國產(chǎn)的，甚至是自制的。各種設(shè)備轉(zhuǎn)子的精度是不一樣的，差別很大，所以我們沒辦法制定同一的平衡精度標(biāo)準(zhǔn)。動平衡測量精度取決于支撐轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備精度等級，設(shè)備的精度等級越高，動平衡測量精度也越高，說明書的技術(shù)指標(biāo)不平衡減少率＞80%。意思是說，如原來設(shè)備轉(zhuǎn)子剩余不平衡量是10g（克），通過現(xiàn)場動平衡操作，可以去掉9.0克重量，剩余不平衡量可以達(dá)1g（克）左右，這個指標(biāo)也是一個平均數(shù)。對于精度高，干擾小的旋轉(zhuǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)子能達(dá)到這個指標(biāo)。對精度差，干擾大的旋轉(zhuǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)子有可能達(dá)不到這個指標(biāo)。

  3.5、為什么振動的幅值和相角，大小有時會不停地變化

在振動信號測量中，振動值與相角不穩(wěn)定是很常見現(xiàn)象。由于不平衡量引起的振動是有周期性有規(guī)律的正弦波，正弦波信號是很穩(wěn)定。但是現(xiàn)場設(shè)備的振動是很復(fù)雜的，一般來說是混頻振動。包括各種振動信號，只有在不平衡振動分量占混頻總振動量的80%以上，振動信號幅值和相角才比較穩(wěn)定。振動設(shè)備的幅值有10%的跳動，相角有10度以內(nèi)的變化，就認(rèn)為振動信號是穩(wěn)定的。如果不平衡振動分量只占混頻總振動量50%以下，振動信號的幅值與相角就出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。這時就要想辦法尋找干擾振動信號的根源。如何查找設(shè)備轉(zhuǎn)子振動故障，可以用本儀器的“信號分析"里的“FFT分析"功能，對于振動信號進(jìn)行頻譜分析，通過譜線對應(yīng)分析出引起振動的各種頻率份量。

振動信號幅值和相角不穩(wěn)定，現(xiàn)場處理方法有：①振動傳感器安裝位置盡量靠近設(shè)備轉(zhuǎn)子的軸承座上。②將菜單中帶寬選擇，選到帶寬0.2Hz。③當(dāng)振動幅值很小時，可以通過擴(kuò)大儀器放大倍率，進(jìn)行測量。④如果設(shè)備轉(zhuǎn)子底腳沒有固定，要想法固定好。最好用橡皮墊起來進(jìn)行隔振。

有一種現(xiàn)象需要說明：做動平衡過程中，不平衡量值由大變小，振動測量的振動值和相角由穩(wěn)定變?yōu)椴环€(wěn)定，這屬于正常現(xiàn)象，說明已達(dá)到儀器的測量精度。

四、動平衡測量中三個重要要求

   4.1、轉(zhuǎn)速傳感器的安裝

4.1.1、使用光電轉(zhuǎn)速傳感器時，應(yīng)先在轉(zhuǎn)軸上作好光電標(biāo)記，作為零相位。光電標(biāo)記通常用白色雙面膠紙作為反光紙。反光紙與被測物體的顏色反差越大，測量結(jié)果越好。如反差不明顯，建議以涂刷黑漆或粘貼黑色電工膠布等方式增加反差。反光紙的寬度應(yīng)視轉(zhuǎn)軸直徑而定，大直徑轉(zhuǎn)軸要寬一些，大約對應(yīng)角度為3-5度左右。

用軟管磁力支架將光電傳感器發(fā)射管的紅光正對反光紙，間隙1～30cm之間。注意觀察光電傳感器后面的紅色發(fā)光管（動作指示燈），動作指示燈接收到反射信號時應(yīng)不停的閃爍。調(diào)節(jié)光電傳感器上白色的靈敏度旋鈕，使動作指示燈在不停的閃爍。

調(diào)節(jié)的步驟：先逆時針調(diào)節(jié)靈敏度旋鈕，使動作指示燈變綠，然后再順時針調(diào)節(jié)靈敏度旋鈕，使動作指示燈變紅并閃爍。儀器上才會有相應(yīng)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速顯示。

4.1.2、使用霍爾傳感器時，應(yīng)先在皮帶輪或轉(zhuǎn)子平面上安放好小磁鋼，作為零相位標(biāo)記。用軟管磁力支架將霍爾傳感器固定，正對著磁鋼，間隙大約5-10mm左右。通上電以后，霍爾傳感器上指示燈亮。在低速轉(zhuǎn)動時霍爾傳感器指示燈在不停的閃爍，面板上光電指示燈也在不停的閃爍。儀器上會有相應(yīng)的穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速顯示。

安放小磁鋼注意事項：1.磁鋼有正反二面區(qū)分。有園圈標(biāo)記的面朝外，對著霍爾傳感器，否則會沒有輸出。2.為了增加磁鋼吸力，防止轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)時因離心力飛出，請用502膠沿磁鋼四周滴一圈。3.磁鋼最好安放平面上，如果平面上有孔；有槽；有飛沿安放更安全可靠。

4.2、振動傳感器的安裝

4.2.1 、振動傳感器分加速度傳感器和速度傳感器二類，加速度傳感器適用于高頻振動，速度傳感器適用于低頻振動。速度傳感器是無源的，其抗干擾性優(yōu)于加速度傳感器，加速度傳感器其頻響好，線性好又優(yōu)于速度傳感器。

振動傳感器用來拾取設(shè)備振動信號。使用時應(yīng)將磁吸座牢固的吸在待測點上，指支撐轉(zhuǎn)子的軸承座上，并且越靠近軸承座越好。該傳感器可在任意角度測量，原則上是測到振動幅度最大，數(shù)值方向測量。注意振動傳感器一般要安裝在垂直于轉(zhuǎn)子軸的水平方向位置進(jìn)行測量。

4.2.2、 磁吸座是由鋁鐵硼磁鋼和專門設(shè)計磁路構(gòu)成的安裝吸盤，M5螺釘可擰入振動傳感器下部螺孔中，這種磁吸座可十分方便地將傳感器安裝在鐵磁材料的設(shè)備軸承座上。而對非鐵磁材料的設(shè)備，用戶需要另打孔攻絲進(jìn)行固定。

4.3、相位角的確定

零相角的定義：從參考標(biāo)記逆設(shè)備轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向看，從亮到暗的邊緣。

   光電傳感器以貼白色反光紙的位置，作為相位角的零度。霍爾傳感器以安放小磁鋼的位置，作為相位角的零度。激光傳感器以貼專用反光紙的位置，作為相位角的零度。以轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的逆方向數(shù)相位角的度數(shù)。這點千萬不能弄錯，否則動平衡計算結(jié)果越變越差。

   穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速測量，穩(wěn)定的振動信號測量，正確相位角定義，是動平衡計算結(jié)果成敗的關(guān)鍵。

在做動平衡的測量過程中，振動傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器安裝位置應(yīng)始終保持不變。