振动测试必须知道的27个基本常识59388

《机械工程测试技术基础》
1、信号时域描述直观的反映出信号瞬时值随时间变化的情况；频域描述则反映
信号的频域组成及其幅值、相角之大小。

P8
2、周期信号是由一个或几个、乃至无穷多个不同频率的谐波叠加而成的，以圆
频率为横坐标，幅值An或相位角ψn为纵坐标作图，则分别得其频谱图和想频谱图。

ω0称为基频，相邻频率的间隔为ω0，因而谱线是离散的。

P9
3、傅里叶技术的复指数函数展开式，实部、虚部、实频谱图、虚频谱图P10
4、传递函数P35。

5、第七章振动的测试P159。

（1）P160：单自由度系统，若输入为力，输出为振动速度时，则系统幅频特性的最大值处的频率，称为速度共振频率。

速度共振频率始终和固
有频率相等。

对于加速度响应的共振频率则总是大于系统的共振频率。

用相频曲线来预测固有频率比较准确。

（2）P175:振动的分析方法。

振动的基本概念及刚性转子找平衡振动水平是衡量设备安全可靠运行的重要指标。

剧烈的振动容易导致零部件的疲劳损坏，一些重大的设备损害直接或间接地与振动有关。

所以，在设备运行时需对设备进行振动监测，其目的在于：（1）：监测振动的大小，了解其是否在规定的范围内；（2）:当机组异常时，进行测量和处理故障（不仅需测量振动的大小，还需测量频率、相位）。

一：振动的表示：振动的三要素：振幅、频率、以及相位。

振幅表示机组振动严重程度或剧烈程度的重要指标。

1：振幅：其表示方法有：（1）：位移表示方法：振幅表示机组振动严重程度或剧烈程度的重要指标。

Ap单峰值就是振动的最大点到平衡位置之间的距离。

App峰峰值实际上就是振动的波峰与波谷的距离。

振动测量仪器输出的位移振动振幅通常都是峰峰值。

（2）：加速度、速度表示方法：用速度均方根表示，又称为“烈度”，单位：mm/s用加速度表示时，单位为mm2 /s当速度为单一频率时，与速度之间的关系为注：•振动位移、速度和加速度•y =A sin(ωt+ ϕ)•v=d y/dt=ωA sin(ωt+ ϕ+π/2)•a= d 2y/dt2=ω2A sin(ωt+ ϕ+π)•（1）振动位移、速度和加速度信号的频率相同。

•（2）在相同位移幅值下，频率越高，交变应力越大，对设备危害也越大。

•（3）振动速度/加速度是振动位移和频率/频率平方的乘积，幅值中同时反映了振动频率和位移幅值的影响，较单纯的振动位移幅值更全面•（4）采用不同表示方式，必须考虑相互之间的相位差。

•（5）同一种故障在振动位移、速度和加速度频谱中表现出来的故障特征不完全相同。

•（6）振动位移、速度和加速度之间可以相互转换。

2:相位：（1）作用：相位就是转动部件参考一个固定位置得到的瞬时位置信息，相位告诉我们振动的方向。

相位在振动测量中主要应用于确定不平衡量的角度，由基频振动的相位和转子的机械滞后角可以知道不平衡的角度。

（2）概念：从广义上讲：相位可以理解为两个事件之间的时间。

一、名词和术语1. 振动的基本参量：幅值、周期（频率）和相位机械振动是指物体围绕其平衡位置附近来回摆动并随时间变化的一种运动。

振动通常以其幅值、周期（频率）和相位来描述，它们是描述振动的三个基本参量。

a．幅值：表示物体动态运动或振动的幅度，它是机械振动强度的标志，也是机器振动严重程度的一个重要指标。

机器运转状态的好坏绝大多数情况是根据振动幅值的大小来判别的。

针对机械设备的振动信号，选择有效的特征参数指标，是实现状态监测的关键，常用的特征参数包括:有量纲参数: 均方根(RMS)，峰值(Peak)，峰峰值(Peak-Peak)。

均方根(RMS):表征信号的能量，其定义为:均方根是对机组进行状态监测最重要的指标，由于均方根振动信号的能量，当机组正常运转时，振动信号的能量处于比较稳定的状态，当机组某个零部件出现异常后，信号的能量增加，当增知到超过设定阅值时，就可以判断出机组出现异常、对于速度信号的评估，通常用均方根表示。

均方根的稳定性和趋势性较好，许多标准都采用均方根来作为状态监测的参数.ISO 10816是针对通用机械的状态监测标准，采用速度信号的RMS作为特征参数。

VDI 3834作为唯一一个针对风电机组的振动标准，采用速度和加速度的RMS作为监测指标.峰值是指某段采集的信号中的最高值和最低值，其中，最高值表示为Peak(+)，最低值表示为Peak(-)，由于加速度信号主要表征受力的大小，因此通常用峰值来表征加速度的大小.峰峰值(Peak-Peak)是指某段采集的信号中，最高值和最低值之间的差值，它是峰值(+)和峰值(-)之间的范围，由于峰峰值描述的是信号值的变化范围大小，因此对于位移信号，通常用峰峰值表示。

峰－峰值等于正峰和负峰之间的最大偏差值，峰值等于峰－峰值的 1/2。

只有在纯正弦波的情况下，均方根值才等于峰值的0.707 倍，平均值等于峰值的0.637倍。

而平均值在振动测量中一般则很少使用。

振动测量的基础知识振动测量顾名思义，是检测振动变化量的一项测量技术。

它有三个关键指标：位移，速度，加速度。

而振测仪就是测定振动的物理量的仪器。

振动三个关键指标一般用mm、mm/s、mm/(s^2)单位表示。

振动位移（mm）：一般低转速机械的振动评定；1丝=10um，7丝就是70um，为振动位移值。

振动速度（mm/s）：振动烈度，一般中速转动机械的振动评定；用10~1KHz范围内的均方根值。

振动加速度（mm/（s^2））：一般用于高速转动机械的振动评定。

其中：mm/s，并不是mm和s去和设备转动中的位移和时间挂钩，只是速度的单位，说的是转动造成的设备振动速度的大小。

同样的mm/(s^2)说的是振动的加速度的大小。

工程实用的速度是速度的有效值，表征的是振动的能量，加速度是用的峰值，表征振动中冲击力的大小一般采用振动速度：mm/s，一般读取的值是最大值，因为只有最大值才是需要控制的值。

振动测量需要关注哪些方面？除了三个关键指标，我们也需要关注幅值范围，接何种传感器、振动的量程、频率、轴承范围、环境条件（测温）以及操作是否简单等。

不同的机械设备有不同的振动测量标准，应根据不同的振测仪器，按要求进行测量。

振动测量方式及主要应用领域有哪些？目前在工业领域，振动测量一般分在线测量和离线测量；测振的机械类别可分为：滚动轴承类设备，滑动轴承类设备。

可以说，几乎所有的机械设备场合都可以用。

设备噪声的测量、铁路测量、医疗方面、建筑测量以及检测地震等。

振动测量所需用到的测量仪器，何如分类？除了满足一般振动测量的测量仪，市面上还有多功能振动测量仪（一种新型的机器检测仪器，具备振动监测、轴承状态分析和红外线温度测量功能）。

而相关的有频闪仪，振动点检仪。

通常会按以下方式分类：1按外形分：一体式测振仪、分体式测振仪、无线测振仪；2按操作系统分：普通测振仪、WINCE测振仪、安卓测振仪；3按是否有频谱功能分：普通测振仪、振动分析仪；4按测量通道分：单通道、双通道、多通道；5按测量频率分：普通测振仪、低频测振仪、高频测振仪测量时应注意设备运行工况举例如下：在测量离心泵、混流泵、轴流泵等叶片泵的振动时，应在规定转速(允许偏差±5%)以及允许用到的小流量、规定流量、大流量三个工况点上进行测量。

振动测试必须知道的27个基本常识(2015-12-16 10:52:39)转载▼标签：杂谈1、什么是振动振动是机械系统中运动量（位移，速度和加速度）的振荡现象。

2、振动实验的目的振动试验的目的是模拟一连串振动现象，测试产品在寿命周期中，是否能承受运输或使用过程的振动环境的考验，也能确定产品设计和功能的要求标准。

振动试验的精义在于确认产品的可靠性及提前将不良品在出厂前筛检出来，并评估其不良品的失效分析使其成为高水平，高可靠性的产品。

3、振动分几种振动分确定性振动和随机振动两种。

4、什么是正弦振动能用一项正弦函数表达式表达其运动规律的周期运动。

例如凡是旋转、脉动、振荡（在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上所出现的）所产生的振动均是正弦振动。

5、正弦振动的目的正弦振动试验的目的是在试验室内模拟电工电子产品在运输、储存、使用过程中所遭受的振动及其影响，并考核其适应性。

6、正弦振动的试验条件正弦振动试验的验条件（严酷等级）由振动频率范围、振动量、试验持续时间（次数）共同确定。

7、什么是振动频率范围振动频率范围表示振动试验由某个频率点到某个频率点进行往复扫频。

例如：试验频率范围5-50Hz，表示由5Hz到50Hz进行往复扫频。

8、什么是频率频率：每秒振动的次数.单位：Hz。

9、什么是振动量振动量:通常通过加速度、速度和位移来表示。

加速度：表示速度对时间倒数的矢量。

加速度单位:g或m/s2速度：在数值上等于单位时间内通过的路程位移：表示物体相对于某参考系位置变化的矢量。

位移单位:mm10、什么是试验持续时间振动时间表示整个试验所需时间,次数表示整个试验所需扫频循环次数。

11、什么是扫频循环扫频循环：在规定的频率范围内往返扫描一次：例如：5Hz→50Hz→5Hz,从5Hz 扫描到50Hz后再扫描到5Hz。

12、什么是重力加速度重力加速度：物体在地球表面由于重力作用所产生的加速度。

1gn=10m/s2（GB/T 2422-1995 电工电子产品环境试验术语）13、扫描方式分几种线性扫描：是线性的，即单位时间扫过多少赫兹，单位是Hz/s或Hz/min，这种扫描用于细找共振频率的试验。

分析频率/采样点数/谱线数的设置要点1．最高分析频率：Fm指需要分析的最高频率，也是经过抗混滤波后的信号最高频率。

根据采样定理，Fm与采样频率Fs之间的关系一般为：Fs=2.56Fm；而最高分析频率的选取决定于设备转速和预期所要判定的故障性质。

2．采样点数N与谱线数M有如下的关系：N=2.56M 其中谱线数M与频率分辨率ΔF及最高分析频率Fm有如下的关系：ΔF=Fm/M 即：M=Fm/ΔF 所以：N=2.56Fm/ΔF★采样点数的多少与要求多大的频率分辨率有关。

例如：机器转速3000r/min=50Hz，如果要分析的故障频率估计在8倍频以下，要求谱图上频率分辨率ΔF=1 Hz ,则采样频率和采样点数设置为：最高分析频率Fm=8·50Hz=400Hz;采样频率Fs=2.56·Fm=2.56 ·400Hz=1024Hz;采样点数N=2.56·（Fm/ΔF）=2.56·（400Hz/1Hz）=1024=210谱线数M=N/2.56=1024/2.56=400条关于现场故障诊断要注意搜集的信息最近论坛上很多朋友发送了一些案例、求助等，对于一个现场诊断人员来说，似乎有很多信息没有注意到，或者在求助的时候没有说明，给诊断工作带来很多困难。

下面我就现场诊断人员应该注意和掌握的信息作一个简单的个人总结，不是针对某一个设备，而是针对尽可能多的设备来分析，建议大家在下现场的时候或进行求助的时侯，尽可能多地描述自己得到的信息。

1．设备基本信息①设备的型号、名牌参数：如电机级数、电压、电流；气压机的转速、临界转速等。

②设备的基本机构、性能、用途：如基础是混凝土还是钢制框架；转子是否悬臂、单级还是多级；叶轮叶片数目；是否变频调速；工作介质、密封形式等。

③工艺参数：如工艺介质、流量、压力、温度；润滑油类型、油压、温度等。

2．设备轴承形式①滚动轴承形式：深沟球轴承、角接触轴承、圆柱棍子轴承、圆锥棍子轴承、纯轴向推力轴承；滚动体是单列还是双列。

振动测试必须知道的27个基本常识振动测试必须知道的常识1、什么是振动振动是机械系统中运动量（位移，速度和加速度）的振荡现象。

2、振动实验的目的振动试验的目的是模拟一连串振动现象，测试产品在寿命周期中，是否能承受运输或使用过程的振动环境的考验，也能确定产品设计和功能的要求标准。

振动试验的精义在于确认产品的可靠性及提前将不良品在出厂前筛检出来，并评估其不良品的失效分析使其成为高水平，高可靠性的产品。

3、振动分几种振动分确定性振动和随机振动两种。

4、什么是正弦振动能用一项正弦函数表达式表达其运动规律的周期运动。

例如凡是旋转、脉动、振荡（在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上所出现的）所产生的振动均是正弦振动。

5、正弦振动的目的正弦振动试验的目的是在试验室内模拟电工电子产品在运输、储存、使用过程中所遭受的振动及其影响，并考核其适应性。

6、正弦振动的试验条件正弦振动试验的验条件（严酷等级）由振动频率范围、振动量、试验持续时间（次数）共同确定。

7、什么是振动频率范围振动频率范围表示振动试验由某个频率点到某个频率点进行往复扫频。

例如：试验频率范围5-50Hz，表示由5Hz到50Hz进行往复扫频。

8、什么是频率频率：每秒振动的次数.单位：Hz。

9、什么是振动量振动量:通常通过加速度、速度和位移来表示。

加速度：表示速度对时间倒数的矢量。

加速度单位:g或m/s2速度：在数值上等于单位时间内通过的路程位移：表示物体相对于某参考系位置变化的矢量。

位移单位:mm10、什么是试验持续时间振动时间表示整个试验所需时间,次数表示整个试验所需扫频循环次数。

11、什么是扫频循环扫频循环：在规定的频率范围内往返扫描一次：例如：5Hz→50Hz→5Hz,从5Hz扫描到50Hz后再扫描到5Hz。

12、什么是重力加速度重力加速度：物体在地球表面由于重力作用所产生的加速度。

1gn=10m/s2（GB/T 2422-1995 电工电子产品环境试验术语）13、扫描方式分几种线性扫描：是线性的，即单位时间扫过多少赫兹，单位是Hz/s或Hz/min，这种扫描用于细找共振频率的试验。