概述

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的飛速發(fā)展，對旋轉(zhuǎn)機械的性能提出了越來越高地要求。旋轉(zhuǎn)設備其質(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。該振動嚴重影響了設備使用精度，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)在于采用先進的軟件、硬件數(shù)字處理技術(shù)，實現(xiàn)了恒帶寬的相關(guān)濾波?？梢詫㈩l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、重復性、一致性更加好，進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)場動平衡運用效果。

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

 對于個設備轉(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?/p>

 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(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，ФM =xx°。既不平衡點的重量和角度，這才是用戶關(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

 我們只生產(chǎn)動平衡測量儀，被測對象是用戶提供的設備轉(zhuǎn)子，其設備轉(zhuǎn)子可能是進口的，國產(chǎn)的，甚至是自制的。各種設備轉(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準。動平衡測量精度取決于支撐轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)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，說明書的技術(shù)指標不平衡減少率＞80%。意思是說，如原來設備轉(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1g（克）左右，這個指標也是一個平均數(shù)。對于精度高，干擾小的旋轉(zhuǎn)設備轉(zhuǎn)子完達到這個指標。對精度差，干擾大的旋轉(zhuǎn)設備轉(zhuǎn)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(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(wěn)定。振動設備的幅值有10%的跳動，相角有10度以內(nèi)的變化，就認為振動信號是穩(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(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(zhuǎn)子底腳沒有固定，要想法固定好。用橡皮墊起來進行隔振。

 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?，F(xiàn)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(zhuǎn)速傳感器的安裝

4.1.1、使用光電轉(zhuǎn)速傳感器時，應先在轉(zhuǎn)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(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。反光紙的寬度應視轉(zhuǎn)軸直徑而定，大直徑轉(zhuǎn)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(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。儀器上才會有相應穩(wěn)定轉(zhuǎn)速顯示。

 4.1.2、使用霍爾傳感器時，應先在皮帶輪或轉(zhuǎn)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(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)子高速運轉(zhuǎn)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(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(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大，數(shù)值穩(wěn)定的方向測量。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行測量。

 4.2.2、 磁吸座是由鋁鐵硼磁鋼和專門設計磁路構(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(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?；魻杺鞲衅饕园卜判〈配摰奈恢?，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(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始終保持不變。

五、對儀器操作中的幾點說明

5.1、|保持|鍵在測量過程中的功能

    在測量過程中，被測參數(shù)可能發(fā)生變化，因而導致顯示屏上的參數(shù)值變化不定，為此可按|保持|鍵將某一時刻的參數(shù)固定顯示，以利于觀察或選擇，此時，屏右上角出現(xiàn)“ [測量儀封面] ”標記。若再次按|保持|鍵，則“ [測量儀封面] ”標記消失，屏上數(shù)字將繼續(xù)變化。

在動平衡測量中若對測得的振動量滿意，可按|保持|鍵數(shù)據(jù)會保持在顯示屏上，再按|執(zhí)行|鍵則數(shù)據(jù)被計算機存儲起來并提示您進行下一步操作。

   5.2、振動速度值及位移值測量的切換

    在測量狀態(tài)下，按|＋1|鍵則測量在速度有效值(mm/s)及位移峰-峰值(um)之間循環(huán)切換，每按一次|＋1|鍵切換一次。在動平衡測量中，當被測振動信號大時常用速度值，單位是mm/s。振動信號小時常用位移值，單位是um（微米），屏上顯示u。

   5.3、放大倍率選擇

    在測量狀態(tài)下，屏左上角顯示的xN數(shù)值為放大倍率，按▲和▼鍵可重新選擇放大倍率，儀器的放大倍數(shù)共有四檔選擇：x0.1、x1、x10及x100。在位移測量過程中，如果顯示屏上出現(xiàn) 999u 的數(shù)字，說明數(shù)字溢出，應該切換X0.1量程。如果顯示屏上出現(xiàn)＜ 10u 的數(shù)字，應該切換X10量程。

   5.4、預置轉(zhuǎn)速

    在動平衡測量中，當實際轉(zhuǎn)速≥預置轉(zhuǎn)速時儀器進入保持狀態(tài)，這相當于按了|保持|鍵。本儀器軟件設計預置轉(zhuǎn)速=40000rpm，在大多數(shù)情況都用不到，直接按|執(zhí)行|鍵跳過。

   5.5、 A .B通道切換

    在振動測量中,Ａ通道及Ｂ通道的切換是通過?鍵來實現(xiàn)的，在動平衡測量中，單面測量被固定在Ａ通道，雙面測量的通道切換是自動進行的。

   5.6、帶寬選擇

 動平衡濾波帶寬?？梢赃x擇分別為帶寬(0.2Hz)、帶寬(1Hz)、帶寬(5Hz)。 在動平衡測試一般場合都使用默認的帶寬0.2Hz，可以增加抗干擾能力，在低轉(zhuǎn)速動平衡測試中，為加快顯示測量值，可選用帶寬1Hz。