状态监测培训

28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait高修维修科技状态监测理论培训28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortraitProductiveMaintenanceTechnology振动基本知识28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait引起机器故障的原因80%的机器故障是由不对中和不平衡引起的。故障发生率轴承损坏气蚀密封件损坏连轴器损坏不良轴对中振动过大其他原因28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait采集数据进行分析无数据采集－单次测量信息量有限－机器噪声很大时,很可能已经被严重损坏－高事故率－高维修费用－成功机会很小＋不需要过多的投入手动记录数据－需耗时绘制趋势曲线－高强度文书工作－可以提前发出警告－成功机会大－需要大量的投入使用数据采集器＋自动采集数据＋自动趋势分析＋可以提前发出警告＋成功机会大＋降低事故率＋减少维修费用28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait设备维修策略1。故障维修2。定期维修3。状态维修4。主动预防维修28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait什么是状态监测?噪声!还有其它吗?温度压力输出转速相位振动电机电流油质壳体膨胀不均匀膨胀偏心度转子位置阀门开度监测参数标准机器:涡流机器:28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait皮带振动不平衡不对中润滑油污染叶片损坏静子损坏共振转子问题齿轮啮合问题轴承损坏状态监测参数噪声XXXXXXXX油液分析XXXXXXX振动温度XXXXXXXX机械故障–潜在故障形式28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait初始信号放大交流输出积分1x,2x高通滤波器低通滤波器直流输出放大DetectorP-PorRMS显示数值振动测量过程加速度传感器安装方式电缆振动测量仪器28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait振动基本知识振动测量单位位移mmS速度(90度相位导前)mm/sS加速度(180度相位导前)mm/s2S加速度,a(mm/s2)速度,v=a/2f(mm/s)位移s=a/42f2(mm)28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait振动传感器振动传感器也称作探头(Sensors,TransducersorProbes)，是将机械振动转化为电信号的装置加速度传感器•ChargeType•LineDrive(恒定电压&恒定电流)速度传感器位移传感器•ShaftRiders•ProximityProbes(涡流探头)振动传感器的类型:测量加速度(mm/s2)测量速度(mm/s)测量位移(mm)28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait振动传感器的典型应用径向壳体振动轴向轴振动&位置径向轴振动&位置位移传感器加速度及速度传感器28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait最终频率范围取决于传感器，传感器安装形式，电缆及仪器频率范围有效频率范围10%limit-0.3f03dBlimit-0.5f0频率响应30dB2Hz20100-1010kHz相对灵敏度-20-30-40频率[xf0]32kHz28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait灵敏度vs.频率范围灵敏度频率例如VIB6.127例如VIB6.12228.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait加速度传感器速度传感器有效操作范围相对幅值不同传感器的操作范围位移传感器Hz1000100001000000100000001000001000000001010010001000010.11010028.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait传感器特点对比•容易安装•对高频故障效果好•无移动部件•良好的动态/频率范围•体积小/重量轻•耐高温•位移值需要二次积分•需要外部供电•轴系动态信息有限•低转速机器效果较差优点缺点•直接测量轴系运动•同一传感器测量轴向位移，速度及径向振动•直接测量位移•测量DC(轴系位置)•无移动部件•机械跳动问题•对轴系材料敏感•安装较难•频率范围小。无法检测滚动轴承故障•适用温度范围小•Externalproximitorneeded加速度传感器位移传感器28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait轴承形式滚动轴承•调制随机噪声•脉冲信号•高频•加速度传感器滚动轴承•调制随机噪声•脉冲信号•高频•加速度传感器滑动轴承•静态信息•相对低频•位移传感器滑动轴承•静态信息•相对低频•位移传感器位移传感器加速度传感器传感器的不同应用28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait振动测量过程安装方式初始信号放大交流输出积分1x,2x高通滤波器低通滤波器直流输出放大检波器P-P或RMS显示数据加速度传感器电缆振动测量仪器28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait磁座VIB6.140VIB8.736220k36kHzv12Hz3kHzv101k2k36kHzv251010k36kHzvVIB8.685SET螺纹&粘接螺栓VIB8.660VIB8.680SET螺纹&粘接传感器VIB6.10XVIB6.12X手持探头VIB8.606VIB6.140安装方式vs.频率范围28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait振动测量过程电缆安装方式初始信号放大交流输出积分1x,2x高通滤波低通滤波直流输出放大检波器P-P或RMS显示数据加速度传感器振动测量仪器28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortraitCurrentLine-Drive(CLD)加速度传感器&电缆28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait振动测量过程积分1x,2x高通滤波低通滤波电缆安装方式初始信号放大交流输出直流输出放大检波器P-P或RMS显示数据加速度传感器振动测量仪器28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait振动常识振动测量单位位移mmS位移,s=∫∫adt加速度(180度相位导前)mm/s2S加速度,a(mm/s2)速度(90度相位导前)mm/sS速度,v=∫adt(mm/s)28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait过滤器类型过滤器类型:高通滤波器-允许高频部分通过(过滤低频部分)f低通滤波器-允许低频部分通过(过滤高频部分)f带通滤波器-仅允许频带范围内的频率部分通过28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait振动测量过程检波器P-P或RMS积分器1x,2x高通滤波器低通滤波器电缆安装方式初始信号放大AC输出DC输出放大显示读数加速度传感器振动测量仪器28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortraittxΔT采样时间(BT1)振动强度的特征值xmx=算术平均值xrmsxrms=均方根值xxpppp=峰－峰值-xpxp=零－峰值-28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait例2过滤器例1过滤器+已平均的时间信号检波器原始机器信号求非同步信号的平均值减弱临近机器的振动影响28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortraitProductiveMaintenanceTechnology实际振动情况28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait¾应该在哪些位置进行测量?¾应该在哪个方向进行测量?¾经过几次平均后/经过多久后才能得到较好的读数?¾应该采用何种传感器安装方式?¾多长时间应该进行一次测量?¾测量值表示什么意义?¾怎样对读数进行趋势分析?¾绝对值比相对值重要吗?¾怎样预知机器故障?¾怎样设置警告和报警等级?¾当振动值超过ISO标准后该怎么做?怎样确保测量方式的可靠性28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait正确的测量位置(总览)28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait180°180°270°270°90°90°0°0°axialradialN°1N°2轴向径向90°90°radialverticalradialhoricontal270°270°radial0°0°N°2180°180°N°1径向轴向测量位置–振动测量28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait进行振动测量时传感器的安装方向占主导地位的信号方向往往显示了振动源的位置1.水平读数如果水平读数增长很快，那么可以怀疑由于以下原因出现转子不平衡－风机叶片折断－叶片上附带的灰尘脱落－配重物松动2.垂直读数如果垂直读数增长的最快，那么可以怀疑出现地基问题:－地脚松动－基座设计过薄－轴承间隙过大－油膜旋转滞后3.轴向读数如果轴向读数增长最快，那么可以怀疑－旋转轴未对中－齿轮损坏－机器安装松动－旋转轴弯曲28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait正确测量位置选择的四条原则1.仅允许一种传导介质2.信号传递路径应该尽可能的直接（例如：在轴承座外测量）3.信号传递路径尽可能的短4.在负载的方向进行测量！！总是在信号最强处进行测量28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortrait测量振动28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortraitISO10816-3110.447.10.284,50.183,50.112,80.072,30.041.40.030,710.02mm/srmsinch/srms刚性柔性刚性柔性刚性柔性刚性柔性固定方式泵15kW中型机器设备大型机器设备径向,轴向,混合流动15kWP≤300kW300kWP50MW机器类型内部驱动外部驱动电动机电动机160mm≤H315mm315mm≤H组4组3组2组1编组A新安装的机器B允许长期运行C不可长期运行D振动将导致机器损伤©1997-1999PrüftechnikAGConditionMonitoring28.01.2009PRÜFTECHNIKGroup–APortraitENTMmm/sRMSNoENTMmm/sRMSNo1997间隔几个月进行一次测量1年s1s1VIBROTIP/GREENTIPs1trendingnormalJulyVIBROTIP/VIBSCANNERoperationENTMmm/sRMSNos1收集数据并对结果进行趋势分析1天1月s1s2s67s1ENTMmm/sRMSNos11May警告/报警后进行测量1天1周s1s5s37s1VIBROTIP/VIBSCANNERtrendingalarmoccursVIBRONET®MASTERVIB8.300MASTERNo.STRINGNo.MUXNo.SENSORNo.SENSORSYSTEMCONFIRMDIAGNOSERESETOKMoreAlarmWarnErrorTxOKRxOKRS232CSIGNALMasterMuxMuxMuxMuxMuxMuxMuxMuxMuxMuxMasterNo.StringNo.MuxNo.SensorNo.QuartzQuartz持续测量–对测量值以多种采样率进行采样20分钟=1st周期s1s2s3s1s2s1VIBRONETStandalonenormaloperation2nd周期=20分钟sMachineConditionMonitoringVIB5.755I10-1000HzVIB5.756IALARMWARN20mA=Alarm-15dB=W