設(shè)備故障診斷的常用方法
第三節(jié) 設(shè)備故障診斷的常用方法
一、振動(dòng)測(cè)量法
（一）振動(dòng)的分類(lèi)。
振動(dòng)分為確定性振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)，確定性振動(dòng)又分為周期振動(dòng)和非周期振動(dòng)，周期振動(dòng)又進(jìn)一步分為簡(jiǎn)諧周期振動(dòng)和復(fù)雜周期振動(dòng)，非周期振動(dòng)也進(jìn)一步分為準(zhǔn)周期振動(dòng)和瞬態(tài)振動(dòng)。如圖9-2所示。
（二）振動(dòng)的基本參數(shù)。
振動(dòng)的基本參數(shù)包括振幅、頻率和相位。振動(dòng)完全可以通過(guò)這三個(gè)參數(shù)加以描述。如圖9-3所示。
（三）常用的測(cè)振傳感器
壓電加速度傳感器、磁電速度傳感器、渦流位移傳感器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用
振動(dòng)加速度信號(hào)通常采用壓電加速度傳感器(壓電加速度計(jì))提取。壓電加速度計(jì)是基于壓電晶體的壓電效應(yīng)工作的，有多種結(jié)構(gòu)形式，如正置壓縮型、倒置壓縮型、環(huán)剪切型、三角形剪切型等。不管是哪一種結(jié)構(gòu)的加速度計(jì)，均包括壓緊彈簧、質(zhì)量塊、壓電晶片和基座等部分。振動(dòng)加速度計(jì)屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器�？蓽y(cè)頻率范圍寬(0.1Hz~20kHz)，靈敏度高而且穩(wěn)定，有比較理想的線性。這種傳感器體積小，重量輕，可以安裝在任何方位，而且無(wú)移動(dòng)元件，不易造成磨損。值得注意的是，壓電式加速度計(jì)使用的上限頻率隨其固定方式而變。
振動(dòng)速度信號(hào)通常采用磁電速度傳感器提取。磁電速度傳感器是基于電磁感應(yīng)原理工作的。這種傳感器也是能量轉(zhuǎn)換型傳感器，工作時(shí)不需要電源，輸出信號(hào)可以不經(jīng)過(guò)變換放大即可遠(yuǎn)距離傳送，使用方便。但這種傳感器中存在著機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，它與被測(cè)系統(tǒng)同頻率振動(dòng)，由于其疲勞極限使傳感器壽命比較短。因此，在長(zhǎng)期連續(xù)測(cè)量中應(yīng)該考慮傳感器的壽命。
慣性磁電速度傳感器當(dāng)其隨被測(cè)系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)，傳感器線圈與磁場(chǎng)之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切割磁力線．而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而輸出與振動(dòng)速度成正比的電壓。振動(dòng)位移信號(hào)通常采用電渦流位移傳感器提取。它基于金屬體在交變磁場(chǎng)中的電渦流效應(yīng)工作。是一種非接觸式的相對(duì)測(cè)振傳感器，能方便地測(cè)量運(yùn)動(dòng)部件與靜止部件間的間隙變化，它將傳感器頂端與。被測(cè)對(duì)象表面之間間隙的變化轉(zhuǎn)換成與之成正比的電信號(hào)。電渦流位移傳感器屬于能量控制型傳感器，它必須借助于電源才能將振動(dòng)位移轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。這種傳感器具有線性范圍寬、靈敏度高、頻率范圍寬、抗干擾能力強(qiáng)、不受油污等介質(zhì)影響以及非接觸測(cè)量等特點(diǎn)。不僅能無(wú)接觸地測(cè)量各種振動(dòng)、軸向位移，還能測(cè)量轉(zhuǎn)數(shù)。
（四）數(shù)字式頻譜分析儀的組成，頻譜分析的作用
數(shù)字式頻譜分析儀一般由前置放大器、抗混淆濾波器、A／D轉(zhuǎn)換器、高速數(shù)據(jù)處理器及外圍設(shè)備等組成。如圖9-7所示。
需要進(jìn)一步查明異常振動(dòng)的原因和位置，就要對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。通過(guò)頻譜分析常能將時(shí)域信號(hào)變換為頻域信號(hào)，將工程信號(hào)分解為各個(gè)頻率分量，獲得信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)和組成信號(hào)各個(gè)諧波的振幅、相位信息。