對于自動啟動和停機的高速汽輪機、離心式壓縮機機組,異常振動將會促使機械材料疲勞、強度擇低、零件過早地損壞或造成動、靜件的摩擦,使機組運行條件惡化。除可采用電渦流式軸向位移儀的探頭以外,還可采用在機組上安裝測振儀傳感器。
測振儀的種類有機械式、電動式和電子式。其中非接觸型的電渦流式測振儀已得到廣泛應(yīng)用。其原理、結(jié)構(gòu)與電渦流式軸向位移儀基本相同,所不同的是探頭測定位置緊靠近軸承的部位,而且在測振時要求該處的軸徑與軸頸的同心度在0.013mmn以內(nèi),且探頭端面垂直于軸線,也就是說通過測定軸承體的振動值來反映轉(zhuǎn)子的振動。
由于產(chǎn)生振動的原因是多方面的,有來自轉(zhuǎn)子本身的動不平衡,也有對中不良、驅(qū)動機振動的干擾。配管系統(tǒng)中氣體共振的干擾等復(fù)雜因素的影響。而通過測振儀所測定的全振幅是綜合性的振動值,若具體分析產(chǎn)生振動故障的原因與影響大小,可在原有的接收和指示儀上增設(shè)帶變頻濾波器酌示波儀或振動頻譜分析裝置,以測定和記錄不同頻率的振動值。
活塞式壓縮機、離心機在運行中,由于種種原因也可能會發(fā)生異常振動,當(dāng)振幅超過允許極限值時,設(shè)置相應(yīng)的異常振動保護裝置,便可發(fā)出警報或自動停機。
下面簡單介紹一下測振儀在設(shè)備檢測中的使用情況:
近幾年,很多企業(yè)在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測方面使用脈沖測振儀、油質(zhì)分析儀、多路計時儀等儀器。由于缺乏規(guī)范管理及技術(shù)上的指導(dǎo),儀器下發(fā)到車間后,因為技術(shù)水平不一,儀器本身性能不穩(wěn)定,操作不便捷等各方面的原因,使此項工作很難開展。但經(jīng)過一段時間的摸索,很多公司推行了設(shè)備點檢,引進許多先進儀器,將振動檢測儀應(yīng)用于設(shè)備狀態(tài)檢測中,在設(shè)備預(yù)防維修中起了重要的作用,促使設(shè)備管理工作邁上新臺階。
正確的測量方法及判定依據(jù)很重要:
1、測點選擇:利用測振儀,對主要設(shè)備的軸承及軸向端點進行測試,并配有現(xiàn)場檢測記錄表,每次的測點必須相互對應(yīng)。
2、測量周期:在設(shè)備剛剛大修后或接近大修時,需兩周測一次;正常運行時一個月測一次;如遇所測值與上一次測值有明顯變化時,應(yīng)加強測試密度,以防突發(fā)事故而造成故障停機。
通常在設(shè)備正常運行時,其檢測速度值在4.5~11.2mm/s(75kW以上機組)范圍為監(jiān)控使用,超過7.1mm/s以上就要考慮安排大修理。這個數(shù)值的確定除考慮設(shè)備電機容量外,還要考慮工作連續(xù)性強、安全可靠性高等方面。
通過測振儀在管理上的應(yīng)用后,得到以下幾方面啟示:
1、應(yīng)用測振儀對設(shè)備進行狀態(tài)檢測,雖不能作為設(shè)備大修周期確定的惟一依據(jù),但作為參考條件確是非常必要的。由于水泵、風(fēng)機等設(shè)備的轉(zhuǎn)速較低,因此,振動對其造成的危害不是惟一的。比如有些時候用測振儀檢測沒有問題,但葉輪腐蝕嚴重,也需做大修。所以,確定設(shè)備大修周期應(yīng)從測振儀檢測結(jié)果、設(shè)備運行累計臺時及效率等諸方面情況來綜合考慮。
2、應(yīng)用測振儀檢測,作為設(shè)備大修后的驗收手段同樣是非常必要的。需要指出的是,由于設(shè)備的新舊程度不一,故對其驗收的檢測值也不做統(tǒng)一規(guī)定,應(yīng)以被驗收泵組大修前的檢測值為依據(jù),修后值驗收的檢測值也不做統(tǒng)一規(guī)定,應(yīng)以被驗收泵組大修前的檢測值為依據(jù),修后值應(yīng)低于修前值。另外,應(yīng)用測振儀還可以發(fā)現(xiàn)泵組安裝問題(包括對中不好、地腳螺栓長期運行松動),以及機泵氣穴現(xiàn)象等。
總之,測振儀與其它檢測儀器配合使用,有利對設(shè)備的運行狀態(tài)進行分析。如測振儀與油質(zhì)分析儀、電動機故障檢測儀、對中儀等儀器配合使用,能更準(zhǔn)確地判斷設(shè)備的運行情況。
筆式測振儀檢測旋轉(zhuǎn)機械運行時的狀態(tài),適用于評價轉(zhuǎn)速在600轉(zhuǎn)/分~12000轉(zhuǎn)/分(10轉(zhuǎn)/秒~200轉(zhuǎn)/秒)范圍內(nèi)的機器;測量與不平衡或不對中等有關(guān)的低頻范圍內(nèi)的振動;只要簡單地將測振儀探頭抵在機械設(shè)備的選定點上,就能直接讀出振動速度值;測量值振動速度有效值,可直接對照ISO-2372、ISO-10816等國際標(biāo)準(zhǔn)評判。
筆式測振儀性能特點:
測量數(shù)據(jù)保持功能;
自動關(guān)機功能:測量完畢,延時40 秒左右自動關(guān)機
單鍵控制,操作簡單;
低功耗
供電電源:2節(jié)鈕扣電池(LR44或SR44)。
電池壽命:連續(xù)工作約4.5小時。
顯示方式:3位半液晶顯示,顯示周期約1s。
允許誤差:≤±5%±2數(shù)字
傳感器:加速度一體化傳感器;
使用溫度:0℃~40℃;相對濕度<85%;
參數(shù)
1.振動傳感器 : 壓電加速度計(剪切型)
2.測量范圍 : 0.000mm~1.999mm(位移峰峰值)
3.誤差 : 80Hz時為±(5%RD+0.002)mm,(RD為檢測器讀數(shù))
4.頻率范圍 : 10Hz~1000Hz
5.顯示 : 測量值:3位半LCD;刷新周期:約1.8秒;過載指示:“OVER”; 電池更換指示:“BATT”;保持指示:“HOLD”
6.電源 : 電池類型:兩節(jié)紐扣式電池(NR-44或SR-44); 電池壽命:約 8小時(連續(xù)使用);約300次(間歇使用)(以上指NR-44的壽命)
7.自動關(guān)機功能 : 停止操作約2分鐘后關(guān)機
8.外形尺寸 : 150mm×20mm×19mm
9.質(zhì) 量 : 約60g
10.工作條件 : 環(huán)境溫度:0℃~40℃;相對濕度:≤ 80%;無腐蝕性氣體和強電磁場干擾
筆式測振儀原理是利用石英晶體和人工極化陶瓷(PZT)的壓電效應(yīng)設(shè)計而成。當(dāng)石英晶體或人工極化陶瓷受到機械應(yīng)力作用時,其表面就產(chǎn)生電荷,所形成的電荷密度的大小與所施加的機械應(yīng)力的大小成嚴格的線性關(guān)系。同時,所受的機械應(yīng)力在敏感質(zhì)量一定的情況下與加速度值成正比。在一定的條件下,壓電晶體受力后產(chǎn)生的電荷與所感受的加速度值成正比。
產(chǎn)生的電荷經(jīng)過電荷放大器及其它運算處理后輸出就是我們所需要的數(shù)據(jù)了Q=dij·F=dij·ma式中:Q-壓電晶體輸出的電荷,dij-壓電晶體的二階壓電張量,m-加速度的敏感質(zhì)量,a-所受的振動加速度值。測振儀壓電加速度計承受單位振動加速度值輸出電荷量的多少,稱其電荷靈敏度,單位為pC/ms-2或pC/g(1g=9.8ms-2)。
測振儀壓電加速度計實質(zhì)上相當(dāng)于一個電荷源和一只電容器,通過等效電路簡化以后,則可換算出加速度計的電壓靈敏度為Sv=SQ/CaSv-,加速度計的電壓靈敏度,mV/ms-2SQ-加速度計的電荷靈敏度,pC/ms-2Ca-加速度計的電容量測振儀壓電式速度傳感器,它是通過在壓電式加速度傳感器上加一個積分電路,通過將加速度信號積一次分,可以得到振動的速度值!
手持式測振儀是預(yù)知維修中一種很重要的儀器,可以準(zhǔn)確地測量和記錄設(shè)備狀態(tài)參數(shù),如振動、溫度等參數(shù),分析查找設(shè)備故障的征兆。如果發(fā)現(xiàn)故障,可以及早制定計劃,迅速排出。
在現(xiàn)場工作時,由于手持式測振儀自帶電池,且使用時間長的特點,可以自由攜帶安放,方便測振現(xiàn)場布線。手持式測振儀適用于各類重要機械,比如汽輪機、電機、風(fēng)機、泵等等。
為了能夠更好地使用手持式測振儀進行工作,需要注意幾方面問題:
1、結(jié)束使用時,請及時關(guān)閉開關(guān),以免損害電池
2、切勿使用帶腐蝕性的液體清洗儀器
3、請不要隨意拆機,不要隨意調(diào)整內(nèi)部構(gòu)造,以免出現(xiàn)問題。
4、如若在使用中出現(xiàn)問題,請勿慌亂或是盲目拆機,明確出現(xiàn)的問題是否是故障問題,如果是非故障問題,可根據(jù)圖中提供的方法進行解決。
產(chǎn)生振動的原因
機械設(shè)備產(chǎn)生振動的起因,我們之前也簡單提到過,主要三方面,轉(zhuǎn)子的不平衡、不對中和軸彎曲以及機械松動。
傳感器
不只是手持式測振儀,其他的手持式測振儀器,比如振動分析儀、軸承故障診斷儀等,都是通過傳感器來工作獲得數(shù)據(jù),因此選擇合適的傳感器及正確使用傳感器都非常重要。
測點的選擇
應(yīng)用手持式測振儀工作時,對于測點的選擇應(yīng)滿足下列要求:
①符合安全操作要求,保證人身和設(shè)備的安全。
?、跍y點要盡可能靠近振源,對振動反應(yīng)敏感,減少信號在傳遞途中的能量損失。
?、塾凶銐蚩臻g放置傳感器。
手持式測振儀是采用先進技術(shù)研發(fā)的一款基礎(chǔ)設(shè)備故障診斷儀器。在外觀上,精致小巧,完全可以一手掌握,可隨時隨地安放在需要測量的地方,無場地限制,方便現(xiàn)場布線。在功能上,具有振動測量、軸承狀態(tài)檢測和紅外測溫功能,一機多用。