振动检测仪表与系统

3振动检测仪表原理、结构和应用3.1振动检测仪表原理、结构3.1.1振动检测概述振动传感器是将机械振动量转换为成比例的模拟电气量的机电转换装置。

传感器至少有机械量的接收和机电量的转换二个单元构成。

机械接收单元感受机械振动，但只接收位移、速度、加速度中的一个量；机电转换单元将接收到的机械量转换成模拟电气量，如电荷、电动势、电阻、电感、电容等；另外，还配有检测放大电路或放大器，将模拟电气量转换、放大为后续分析仪器所需要的电压信号，振动监测中的所有振动信息均来自于此电压信号。

（1）振动传感器种类振动传感器的种类很多，且有不同的分类方法。

按工作原理的不同，可分为电涡流式、磁电式（电动式）、压电式；按参考坐标的不同，可分为相对式与绝对式（惯性式）；按是否与被测物体接触，可分为接触式与非接触式；按测量的振动参数的不同，可分为位移、速度、加速度传感器；以及由电涡流式传感器和惯性式传感器组合而成的复合式传感器，等等。

在现场实际振动检测中，常用的传感器有磁电式速度传感器（其中又以绝对式应用较多）、压电式加速度传感器和电涡流式位移传感器。

其中，加速度传感器应用最广，而大型旋转机械转子振动的测量几乎都是涡流式传感器。

振动传感器设计时采用的机电变换原理不同，在输出电量时也就会有所区别。

振动传感器接收机械量变化信息，转化为电动势变化、电荷变化、电阻变化等电参量变化。

振动传感器的测量线路会接收这些电信号，并放大和转换为分析、显示仪表所能接受的电压信号。

振动传感器在工作原理和工作过程上的这些差别，如振动传感器的不同机械接收原理、不同测量机械量、不同机电变换原理，为振动传感器的种类划分提供了基本依据，是目前振动传感器最主要的三种分类方式。

①振动传感器的机械接收原理有两种，分别是相对式机械接收原理和惯性式机械接收原理，振动传感器按此分类也就是相对式振动传感器和惯性式振动传感器。

相对式机械接收原理：由于机械运动是物质运动的最简单的形式，因此人们最先想到的是用机械方法测量振动，从而制造出了机械式测振仪（如盖格尔测振仪等）。

振动测量仪器知识一、概述（一)用途振动测量仪器是一种测量物体机械振动的测量仪器.测量的基本量是振动的加速度、速度和位移等,可以测量机械振动和冲击振动的有效值、峰值等，频率范围从零点几赫兹~几千赫兹。

外部联接或内部设置带通滤波器，可以进行噪声的频谱分析.随着电子技术尤其是大规模集成电路和计算机技术的发展,振动测量仪器的许多功能都通过数字信号处理技术代替模拟电路来实现。

这不仅使得电路更加简化,动态范围更宽,而且功能和稳定性也大大提高，尤其是可以实现实时频谱分析，使振动测量仪器的用途更加广泛。

（二）分类与特点振动测量仪器按功能来分:分为工作测振仪、振动烈度计、振动分析仪、激振器(或振动台）、振动激励控制器、振动校准器测量机械振动，具有频谱分析功能的称为频谱分析仪,具有实时频谱分析功能的称为实时频谱分析仪或实时信号分析仪，具有多路测量功能的多通道声学分析仪。

振动测量仪器按采用技术来分：分为模拟振动计、数字化振动计和多通道实时信号分析仪。

振动测量仪器按测量对象来分：分为测量机械振动的通用振动计,测量振动对人体影响的人体（响应）振动计、测量环境振动的环境振动仪和振动激励控制器。

●工作测振仪特点通常是手持式，操作简单、价格便宜，只测量并显示振动的加速度、速度和位移等。

以前用电表显示测量值,现在都是用数字显示。

通常不带数据储存和打印功能,用于一般振动测量。

振动烈度计是指专用于测量振动烈度（10 Hz～1000 Hz频率范围的速度有效值）的振动测量仪器。

●实时信号分析仪特点实时信号分析仪是一种数字频率分析仪，它采用数字信号处理技术代替模拟电路来进行振动的测量和频谱分析。

当模拟信号通过采样及A/D转换成数字信号后,进入数字计算机进行运算,实现各种测量和分析功能。

实时信号分析仪可同时测量加速度、速度和位移，均方根、峰值（Peak）、峰—峰值（Peak—Peak)检波可并行工作。

不仅分析速度快，而且也能分析瞬态信号，在显示器上实时显示出频谱变化，还可将分析得到的数据输出并记录下来.●动态信号测试和分析系统特点包含多路高性能数据采集、多功能信号发生、基本信号分析，还可以选择高级信号分析；以及模态分析、故障分析等应用。

振动探测器原理
振动探测器原理是利用振动的感知和测量来检测物体的运动或振荡情况。

振动探测器通常由感应元件和测量系统组成。

感应元件可以是加速度计、压电传感器、光学传感器等。

加速度计是一种常用的感应元件，其工作原理是利用固定在其内部的质量块受到振动时，在坐标轴上产生相对位移，进而导致感应元件内部的电荷变化或电阻变化。

压电传感器则是利用压电效应来感应振动，当物体受到振动时，压电元件会产生电荷或位移，进而生成电信号。

光学传感器则是利用光电二极管或光敏电阻等光学元件，通过接收到的光信号的变化来感应振动。

测量系统则是用来接收、放大和处理感应元件产生的信号。

测量系统根据具体的需要可以有多种形式，包括模拟信号处理电路和数字信号处理器。

在模拟信号处理电路中，信号经过放大、滤波等处理后被转化为测量结果。

数字信号处理器则更进一步，可以利用微处理器或专门的数字处理芯片，将模拟信号转换为数字信号进行处理，并实现更复杂的功能，如数据存储、实时分析等。

根据振动探测器的原理，我们可以通过感应元件的输出信号来分析物体的振动特征，包括振动的强度、频率、相位等。

这些特征可以用于判断物体的运动状态，如是否处于振荡、频率是否稳定等。

同时，振动探测器也可以用于监测物体的结构健康状态，对于预测和预防结构的损坏具有重要意义。

值得注意的是，不同类型的振动探测器适用于不同的应用场景，
需要根据具体需要选择合适的感应元件和测量系统。

此外，振动探测器的精度和可靠性也是值得考虑的因素，因为它们会直接影响到监测结果的准确性和可信度。

MTS8000振动监测和故障诊断系统简介旋转机械是工业应用最广泛的机械，是众多行业的关键设备，这些设备一旦发生故障，将造成巨大的经济损失。

这就要求我们必须对这些设备进行状态监测和故障诊断。

目前国内外对于旋转机械的状态监测系统有以下两种：在线状态监测系统和离线状态监测系统。

仪表监测的主要目的是对机械的运转状态给予准确的判断并做出相应的处理，然而由于仪表与操作员之间的交互能力以及大容量数据分析的能力相对于计算机的差别，使得状态监测系统的应用尤为重要。

大型旋转机械应用在工业现场的许多领域，如：火电厂、水电站、大型泵站、风力发电机组、冶金、石化等。

这些设备一般都是该行业的关键设备，一旦发生故障不仅给企业带来巨大的经济损失，甚至威胁人身安全，生产也将会被迫中断。

因此提升这些设备的信息化管理水平，对企业来说势在必行。

据了解，针对工业企业旋转设备管理所面临的问题，目前主要有北京长城华瑞科技有限公司推出的MTS8000在线状态监测与故障诊断系统。

MTS8000系统是一种高速、全自动、设备无关性的机组运行状态在线监测系统，是长城华瑞最新研发生产的一种集原始信号处理与过程量数据处理于一体的在线状态监测与故障诊断系统。

主要应用于电力、石化、冶金等工业领域中的大型旋转机械设备，适用于水轮发电机组、汽轮发电机组、风力发电机组、大型泵站、电机、水泵、齿轮箱和滚动轴承等机械的在线振动监测分析和故障诊断。

据介绍，MTS8000系统可自动连续地采集与设备安全有关的主要状态参数，并自动形成各种数据库；能够自动识别设备的运行状态，预测和诊断设备的故障；能够实时采集、存储和分析机组运行的状态信息，直观地反映出机组运行的临界状态和平衡状态。

用户通过本系统可以预先诊断机组的运行情况，对机组在运行过程中产生的不正常现象（如：转子不平衡、不对中、轴承损坏、机架松动、轴弯曲以及轴裂等）可以较早的发现，尽早提示用户有针对的检修，从而减少损失。

MTS8000系统具有多种输入输出接口，可以与其他振动监测仪表厂家的设备连接，其接口兼容性较好。

振动测试仪器摘要：振动测试仪器是一种用于测量和分析机械振动特征的设备，它可以帮助工程师和技术人员识别和解决各种振动问题。

本文将介绍振动测试仪器的原理、应用领域和重要性，并提供一些使用这些仪器时的注意事项和技巧。

一、引言振动是一种普遍存在的物理现象，在机械系统中经常出现。

从小型电动机到大型航空发动机，都可能会出现振动问题。

振动不仅会导致机械系统的性能下降，还可能引发设备故障和损坏。

因此，及时检测和解决振动问题对于维护机械设备的正常运行至关重要。

二、振动测试仪器的原理振动测试仪器基于振动传感器和数据采集设备，通过测量和分析机械系统的振动数据来评估其性能。

常用的振动测试仪器包括振动加速度计、振动速度计和振动位移计。

振动加速度计通常用于测量高频振动数据，振动速度计主要用于中等频率范围的振动测量，而振动位移计则适用于低频振动测量。

振动测试仪器的原理是利用传感器将机械系统的振动信号转化为电信号，并通过数据采集设备将这些信号采集和记录下来。

测试仪器还提供了各种振动参数的分析功能，例如振动频率、振动幅值、相位角等。

通过对这些参数的分析，工程师和技术人员可以更好地了解机械系统的振动特性，并判断其是否正常工作。

三、振动测试仪器的应用领域振动测试仪器在许多行业中都有广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域：1. 制造业：振动测试仪器可以用于评估制造设备的性能和稳定性。

工程师可以通过测量和分析机械系统的振动数据，检测到可能存在的故障或设计缺陷，从而采取相应的措施来提高产品质量。

2. 能源行业：振动测试仪器可以用于监测能源设备的振动情况，例如发电机组、风力发电机和水力涡轮机等。

通过对振动数据的分析，工程师可以判断设备的工作状态和健康状况，及时发现并修复可能的故障。

3. 建筑工程：在建筑工程领域，振动测试仪器可以用于评估建筑物的结构强度和稳定性。

通过对建筑物振动数据的分析，工程师可以检测到可能的结构问题，比如裂缝、松动等，从而采取相应的措施来确保建筑物的安全。

一、用途及适用范围：VM63测振仪是用于测量各种旋转机械振动的一体化、袖珍型、手持式测振仪表，该仪表适于电力、石油、化工、冶金等工业部门的振动检测。

二、功能特点：1．结构简单，操作方便。

一体化设计，将加速度传感器和仪表装在一个壳体内，使用时只需将仪表探头对准被测体，按下测量键即可进行测量。

2．仪表采用一节9V叠层电池供电，具有低电压检测和指示功能，当电池电压下降到影响测量精度值，液晶显示器有电池符号出现，提醒用户更换电池。

3．具有自动关机功能，使得电池具有更长的使用寿命。

4．仪表具有锁存功能，松开测量键后可将数据锁存，便于使用、读数。

5．仪表主要从能量的角度反应被测物体振动的大小，可以测量振动速度的均方根值，位移的峰－峰值以及加速度的半峰值，从而满足了各种测振需要。

三、主要技术指标：1、测量范围：振动位移（P-P）： 0～1999μm振动速度（RMS）：0～199.9mm/s振动加速度( O-P) ：0～199.9m/s²2、幅值测量误差：[1] 频响范围与幅值误差：振动位移（P-P）：10～500Hz，≤±5%振动速度（RMS）： 10～500Hz，≤±5%振动加速度（O-P）：10～1000Hz，≤±5%[2]幅值线性误差：振动位移（P-P）：0～20μm，≤±10%＞20μm，≤±5%振动速度（RMS）： 0～2.0mm/s, ≤±10%＞2.0mm/s，≤±5%振动加速度（O-P）：0～2.0m/s², ≤±10%＞2.0m/s²，≤±5%3、低电压指示：电池电压低于5.5V，显示低压提示符，此时应更换电池。

4、数据保持时间：当松开测量键后，测量的数据能保持一分钟。

5、示值波动：示值指示波动不大于一个分辨率。

7、使用环境：环境温度：0～40℃相对湿度：≤80%大气压力：75～106Kpa8、尺寸：185（H）×68（W）×30（D）mm9、重量：230g（含电池）四、工作原理：加速度传感器信号首先经滤波放大得到加速度信号，然后经一级积分得到速度信号，此信号再经一级积分便得到位移信号，这三种信号经测量选择开关选择出一种信号，进行交直流转换和A/D转换，最后送三位半液晶屏显示。