設備故障診斷的常用方法
第三節(jié) 設備故障診斷的常用方法
一、振動測量法
（一）振動的分類。
振動分為確定性振動和隨機振動，確定性振動又分為周期振動和非周期振動，周期振動又進一步分為簡諧周期振動和復雜周期振動，非周期振動也進一步分為準周期振動和瞬態(tài)振動。如圖9-2所示。
（二）振動的基本參數(shù)。
振動的基本參數(shù)包括振幅、頻率和相位。振動完全可以通過這三個參數(shù)加以描述。如圖9-3所示。
（三）常用的測振傳感器
壓電加速度傳感器、磁電速度傳感器、渦流位移傳感器的結構、特點及應用
振動加速度信號通常采用壓電加速度傳感器(壓電加速度計)提取。壓電加速度計是基于壓電晶體的壓電效應工作的，有多種結構形式，如正置壓縮型、倒置壓縮型、環(huán)剪切型、三角形剪切型等。不管是哪一種結構的加速度計，均包括壓緊彈簧、質量塊、壓電晶片和基座等部分。振動加速度計屬于能量轉換型傳感器�？蓽y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，而且無移動元件，不易造成磨損。值得注意的是，壓電式加速度計使用的上限頻率隨其固定方式而變。
振動速度信號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原理工作的。這種傳感器也是能量轉換型傳感器，工作時不需要電源，輸出信號可以不經過變換放大即可遠距離傳送，使用方便。但這種傳感器中存在著機械運動部件，它與被測系統(tǒng)同頻率振動，由于其疲勞極限使傳感器壽命比較短。因此，在長期連續(xù)測量中應該考慮傳感器的壽命。
慣性磁電速度傳感器當其隨被測系統(tǒng)振動時，傳感器線圈與磁場之間產生相對運動，切割磁力線．而產生感應電動勢，從而輸出與振動速度成正比的電壓。振動位移信號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中的電渦流效應工作。是一種非接觸式的相對測振傳感器，能方便地測量運動部件與靜止部件間的間隙變化，它將傳感器頂端與。被測對象表面之間間隙的變化轉換成與之成正比的電信號。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位移轉換為電信號。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、不受油污等介質影響以及非接觸測量等特點。不僅能無接觸地測量各種振動、軸向位移，還能測量轉數(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轉換器、高速數(shù)據(jù)處理器及外圍設備等組成。如圖9-7所示。
需要進一步查明異常振動的原因和位置，就要對振動信號進行頻譜分析。通過頻譜分析常能將時域信號變換為頻域信號，將工程信號分解為各個頻率分量，獲得信號的頻率結構和組成信號各個諧波的振幅、相位信息。