基于矢量的風機振動監測與診斷
2013-07-21
振動直接影響到風機的安全穩定運行，嚴重時還會導致設備損壞等惡性事故的發生。在對風機振動進行監測時，廠方大都只重視振動的幅值，即以振動的大小作為振動監測、分析和狀態檢測的依據。這種方法雖然在多數情況下有效，但在一些特殊情況下，卻會掩蓋振動現象，造成技術人員的誤解。隨著現代測試技術的發展，振動相位的測量技術已越來越可靠。技術人員通過振動相位測量，對振動問題的認識將會大大加深。本文結合筆者處理過的幾臺風機振動故障，介紹了基于振動幅值和相位的矢量監測模型以及相位在振動分析中的重要性。
2.相位的概念和測量方法
如圖1所示，在旋轉軸上開一缺口，用渦流傳感器對準轉軸，當軸上缺口轉到渦流傳感器處時，渦流傳感器脈沖輸出。同時用振動傳感器測量軸的振動，得到相應的軸振信號，比較軸振信號與脈沖信號，求出脈沖到其后振動信號最大點之間的角度差，即以此為相位。鍵相脈沖的產生也可以通過在轉軸上刷黑漆和貼反光帶，利用光電傳感器光電效應的方法來獲取。3.振動矢量的概念
振動監測時，廠方大都只重視振動的大小。當振動超過設定閾值后，就開始報警或自動停機。這種方法實際上是把振動問題簡單化，也就是把振動量作為一個標量來看待。有了相位后，對振動問題的認識除了大小外還有角度。此時振動就可以用如圖2所示的“靶圖”來表示。振動問題由此而成為一個矢量概念。在透平機械振動監測中，已有一些國家采用聯合振動幅值和角度的矢量模型對機組進行監測。這種方法是以某一區域作為安全區，一旦振動矢量點落到安全區外，機組便會報警或采取保護動作。
2.相位的概念和測量方法
如圖1所示，在旋轉軸上開一缺口，用渦流傳感器對準轉軸，當軸上缺口轉到渦流傳感器處時，渦流傳感器脈沖輸出。同時用振動傳感器測量軸的振動，得到相應的軸振信號，比較軸振信號與脈沖信號，求出脈沖到其后振動信號最大點之間的角度差，即以此為相位。鍵相脈沖的產生也可以通過在轉軸上刷黑漆和貼反光帶，利用光電傳感器光電效應的方法來獲取。3.振動矢量的概念
振動監測時，廠方大都只重視振動的大小。當振動超過設定閾值后，就開始報警或自動停機。這種方法實際上是把振動問題簡單化，也就是把振動量作為一個標量來看待。有了相位后，對振動問題的認識除了大小外還有角度。此時振動就可以用如圖2所示的“靶圖”來表示。振動問題由此而成為一個矢量概念。在透平機械振動監測中，已有一些國家采用聯合振動幅值和角度的矢量模型對機組進行監測。這種方法是以某一區域作為安全區，一旦振動矢量點落到安全區外，機組便會報警或采取保護動作。
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