動平衡測量中用戶關心的幾個問題

3.1、動平衡測量為什么首先選擇試重法

本儀器是現場便攜式動平衡儀，由于設備轉子尺寸，大小是不固定的。振動傳感器與轉速傳感器的安裝位置也是不固定的，所以儀器的設計基本原理是通過加重的方法來尋找轉子不平衡的點。具體說，對于單面測量，要經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、為什么說影響系數法，可以省去加試重的步驟

 對于個設備轉子（新轉子），必須通過試重法得到一組影響系數。對于第二個設備轉子（老轉子）在保證新老轉子外形，尺寸，結構都相同情況下，保證傳感器安裝位置不變的條件下，可以輸入影響系數進行動平衡，省去加試重的步驟，經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變為不平衡量矢量值

 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）以及試重的位置（度數），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）轉變為不平衡矢量（克數與角度）。從屏幕上看到M=xxg，ФM =xx°。既不平衡點的重量和角度，這才是用戶關心一組數據。

   3.4、為什么說明書上技術參數沒有動平衡精度指標

 我們只生產動平衡測量儀，被測對象是用戶提供的設備轉子，其設備轉子可能是進口的，國產的，甚至是自制的。各種設備轉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準。動平衡測量精度取決于支撐轉子運轉的設備精度等級，設備的精度等級越高，動平衡測量精度也越高，說明書技術指標不平衡減少率＞80%。意思是說，如原來設備轉子剩余不平衡量是10g（克），通過現場動平衡操作，可以去掉9.0克重量，剩余不平衡量可以達1g（克）左右，這個指標也是一個平均數。對于精度高，干擾小的旋轉設備轉子完達到這個指標。對精度差，干擾大的旋轉設備轉子有可能達不到這個指標。

   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，振動值與相角不穩定是很常見現象。由于不平衡量引起的振動是有周期性有規律的正弦波，正弦波信號是很穩定。但是現場設備的振動是很復雜的，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定。振動設備的幅值有10%的跳動，相角有10度以內的變化，就認為振動信號是穩定的。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不穩定現象。這時就要想辦法尋找干擾振動信號的根源。如何查找設備轉子振動故障，可以用本儀器的“信號分析”里的“FFT分析”功能，對于振動信號進行頻譜分析，通過譜線對應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定，現場處理方法有：①振動傳感器安裝位置盡量靠近設備轉子的軸承座上。②將菜單中帶寬選擇，選到帶寬0.2Hz。③當振動幅值很小時，可以通過擴大儀器放大倍率，進行測量。④如果設備轉子底腳沒有固定，要想法固定好。橡皮墊起來進行隔振。

 有一種現象需要說明：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定變為不穩定，這屬于正常現象，說明已達到儀器的測量精度。

四、動平衡測量中三個重要要求

    4.1、轉速傳感器的安裝

4.1.1、使用光電轉速傳感器時，應先在轉軸上作好光電標記，作為零相位。光電標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。反光紙的寬度應視轉軸直徑而定，大直徑轉軸要寬一些，大約對應角度為3-5度左右。

用軟管磁力支架將光電傳感器發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光管（動作指示燈），動作指示燈接收到反射信號時應不停的閃爍。調節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。

調節的步驟：先逆時針調節靈敏度旋鈕，使動作指示燈變綠，然后再順時針調節靈敏度旋鈕，使動作指示燈變紅并閃爍。儀器上才會有相應穩定轉速顯示。

 4.1.2、使用霍爾傳感器時，應先在皮帶輪或轉子平面上安放好小磁鋼，作為零相位標記。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。儀器上會有相應的穩定的轉速顯示。

 安放小磁鋼注意事項：1.磁鋼有正反二面區分。有園圈標記的面朝外，對著霍爾傳感器，否則會沒有輸出。2.為了增加磁鋼吸力，防止轉子高速運轉時因離心力飛出，請用502膠沿磁鋼四周滴一圈。3.磁鋼安放平面上，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，其抗干擾性優于加速度傳感器，加速度傳感器其頻響好，線性好又優于速度傳感器。

 振動傳感器用來拾取設備振動信號。使用時應將磁吸座牢固的吸在待測點上，指支撐轉子的軸承座上，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大，數值穩定的方向測量。注意振動傳感器一般要安裝在垂直于轉子軸的水平方向位置進行測量。

 4.2.2、 磁吸座是由鋁鐵硼磁鋼和專門設計磁路構成的安裝吸盤，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備軸承座上。而對非鐵磁材料的設備，用戶需要另打孔攻絲進行固定。

 4.3、相位角的確定

 零相角的定義：從參考標記逆設備轉子旋轉方向看，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。激光傳感器以貼反光紙的位置，作為相位角的零度。以轉子旋轉方向的逆方向數相位角的度數。這點千萬不能弄錯，否則動平衡計算結果越變越差。

    穩定的轉速測量，穩定的振動信號測量，正確相位角定義，是動平衡計算結果成敗的關鍵。

在做動平衡的測量過程中，振動傳感器和轉速傳感器安裝位置應始終保持不變。

動平衡儀對機器設備的基本要求：

①在工作轉速范圍內，能夠進行多次啟停機運轉。具體說用試重法，對單面平衡至少需要開機3次，對雙面平衡至少需要開機4次，才能看到動平衡的效果。

②能夠方便在現場對轉子進行加重或去重工作。一切封閉的旋轉轉子或軸系或不允許在轉子校正平面上加重或去重，是無法進行動平衡操作。

③現場能方便安裝傳感器，單面平衡需求安裝一個轉速傳感器和一個振動傳感器，雙面平衡需求安裝一個轉速傳感器和二個振動傳感器。這些都是動平衡儀測量的先決條件。

7.3、如何提高動平衡儀測量精度

 動平衡儀不同于動平衡機。動平衡機既有電控部分，又有支撐轉子運轉的機械部分。動平衡儀只有電控部分，其支撐轉子運轉的機械部分是由各家用戶提供的；現場有進口設備；有國產設備；有各廠自己生產的設備；有臨時焊接的設備，各種設備機械加工的精度各不相同，差別很大。另外現場測試環境也是不同的有的干擾大，有的干擾小。這就造成平衡儀到各廠家測量精度的不同，無法給出一個同一的測量精度標準。在本儀器中只有一個技術指標，不平衡量減少率≥90％，這個指標也是比較籠統的。在進口設備；國產設備中能夠達到這個指標，對各廠自己生產的設備只能接近這個指標，對現場臨時焊接的設備則是很難達這個指標。總之動平衡儀測量精度取決于支撐轉子運轉的設備的精度等級，設備的精度等級越高，動平衡儀測量精度也越高。

7.4、動平衡儀與動平衡機的區別

現場動平衡儀的優點：

①現場平衡是在*裝配好的機器上進行的，可以補償裝配上的誤差。

②不必拆卸機器和運輸轉子到動平衡機。節省時間；降低費用；減少停機損失。

③現場動平衡儀可以平衡任何重量和體積大小的轉子。動平衡機則對轉子重量和尺寸是有一定規定和要求的。

④較低的投資成本，動平衡機少則幾萬多則十幾萬元，一臺便攜式動平衡儀一般都在1萬元以下。

7.5、三種轉速傳感器的比較

轉速傳感器有光電轉速傳感器，霍爾轉速傳感器，以及激光轉速傳感器（選購件）。

本儀器配套發貨是光電轉速傳感器，光電轉速傳感器的優點是；測量轉速時只貼一張白色雙面膠反光紙，沒有任何附加質量，簡便易行。測量距離為1-30cm,基本上能滿足現場測量的需要。缺點是：易受光線和距離的影響。有時要求反復要調節光電傳感器上面白色的靈敏度旋鈕。

霍爾傳感器的優點是；輸出脈沖好，抗*力強，現場安裝簡單。對準配套小磁鋼后，測量過程中不要做任何調整。缺點是：小磁鋼本身有質量對測量精度有影響。小磁鋼在高速旋轉時會飛出來。如果平面上有孔；有槽；有飛沿，可用502膠水貼牢，工作轉速小于1500轉以下可以考慮采用。

激光轉速傳感器近新發展起來一種轉速傳感器，轉速可以測到60000轉，適用于高速測量。其測試方法與光電轉速傳感器一樣。比光電轉速傳感器抗*力強，測量距離遠，不需要做任何調整，讀數穩定可靠。缺點是：需要用反光紙，反光標記要求高