動平衡測量中用戶關心的幾個問題

3.1、動平衡測量為什么首先選擇試重法

本儀器是現場便攜式動平衡儀，由于設備轉子尺寸，大小是不固定的。振動傳感器與轉速傳感器的安裝位置也是不固定的，所以儀器的設計基本原理是通過加重的方法來尋找轉子不平衡的點。具體說，對于單面測量，要經過二次振動測量步驟，一次是原始振動測量，另一次是加重后的振動測量，才能找到不平衡點的位置。對于雙面測量，要經過三次振動測量步驟：一次原始振動測量，另二次分別是在A面加試重后的振動測量和B面加試重后的振動測量，才能找到不平衡點的位置，看到動平衡的效果。

   3.2、為什么說影響系數法，可以省去加試重的步驟

 對于個設備轉子（新轉子），必須通過試重法得到一組影響系數。對于第二個設備轉子（老轉子）在保證新老轉子外形，尺寸，結構都相同情況下，保證傳感器安裝位置不變的條件下，可以輸入影響系數進行動平衡，省去加試重的步驟，經過一次振動測量就能找到不平衡點位置。

   3.3、儀器是如何將振動測量矢量值轉變為不平衡量矢量值

 儀器測到振動幅值有二個單位，一個是振動速度值用mm／s表示，另一個用振動位移值用u微米表示，兩個單位是通過“+1”鍵選擇的。一般用戶都應用u微米表示：1mm=1000微米。振動的相角只僅表示振動傳感器與轉速傳感器輸出信號相位差。然后儀器要求輸入試重的重量（克數）以及試重的位置（度數），儀器通過加試重前后兩次振動矢量的變化，就可以將振動矢量值（微米與相角）轉變為不平衡矢量（克數與角度）。從屏幕上看到M=xxg，Ф_M =xx°。既不平衡點的重量和角度，這才是用戶關心一組數據。

   3.4、為什么說明書上技術參數沒有動平衡精度指標

 我們只生產動平衡測量儀，被測對象是用戶提供的設備轉子，其設備轉子可能是進口的，國產的，甚至是自制的。各種設備轉子的精度是不一樣的，差別很大，所以我們沒辦法制定同一的平衡精度標準。動平衡測量精度取決于支撐轉子運轉的設備精度等級，設備的精度等級越高，動平衡測量精度也越高，說明書的技術指標不平衡減少率＞80%。意思是說，如原來設備轉子剩余不平衡量是10g（克），通過現場動平衡操作，可以去掉9.0克重量，剩余不平衡量可以達1g（克）左右，這個指標也是一個平均數。對于精度高，干擾小的旋轉設備轉子完達到這個指標。對精度差，干擾大的旋轉設備轉子有可能達不到這個指標。

   3.5、為什么振動的幅值和相角，大小有時會不停地變化

 在振動信號測量中，振動值與相角不穩定是很常見現象。由于不平衡量引起的振動是有周期性有規律的正弦波，正弦波信號是很穩定。但是現場設備的振動是很復雜的，一般來說是混頻振動。包括各種振動信號，只有在不平衡振動分量占混頻總振動量的80%以上，振動信號幅值和相角才比較穩定。振動設備的幅值有10%的跳動，相角有10度以內的變化，就認為振動信號是穩定的。如果不平衡振動分量只占混頻總振動量50%以下，振動信號的幅值與相角就出現不穩定現象。這時就要想辦法尋找干擾振動信號的根源。如何查找設備轉子振動故障，可以用本儀器的“信號分析”里的“FFT分析”功能，對于振動信號進行頻譜分析，通過譜線對應分析出引起振動的各種頻率份量。

振動信號幅值和相角不穩定，現場處理方法有：①振動傳感器安裝位置盡量靠近設備轉子的軸承座上。②將菜單中帶寬選擇，選到帶寬0.2Hz。③當振動幅值很小時，可以通過擴大儀器放大倍率，進行測量。④如果設備轉子底腳沒有固定，要想法固定好。用橡皮墊起來進行隔振。

 有一種現象需要說明：做動平衡過程中，不平衡量值由大變小，振動測量的振動值和相角由穩定變為不穩定，這屬于正常現象，說明已達到儀器的測量精度。

四、動平衡測量中三個重要要求

    4.1、轉速傳感器的安裝

4.1.1、使用光電轉速傳感器時，應先在轉軸上作好光電標記，作為零相位。光電標記通常用白色雙面膠紙作為反光紙。反光紙與被測物體的顏色反差越大，測量結果越好。如反差不明顯，建議以涂刷黑漆或粘貼黑色電工膠布等方式增加反差。反光紙的寬度應視轉軸直徑而定，大直徑轉軸要寬一些，大約對應角度為3-5度左右。

用軟管磁力支架將光電傳感器發射管的紅光正對反光紙，間隙1～30cm之間。注意觀察光電傳感器后面的紅色發光管（動作指示燈），動作指示燈接收到反射信號時應不停的閃爍。調節光電傳感器上白色的靈敏度旋鈕，使動作指示燈在不停的閃爍。

調節的步驟：先逆時針調節靈敏度旋鈕，使動作指示燈變綠，然后再順時針調節靈敏度旋鈕，使動作指示燈變紅并閃爍。儀器上才會有相應穩定轉速顯示。

 4.1.2、使用霍爾傳感器時，應先在皮帶輪或轉子平面上安放好小磁鋼，作為零相位標記。用軟管磁力支架將霍爾傳感器固定，正對著磁鋼，間隙大約5-10mm左右。通上電以后，霍爾傳感器上指示燈亮。在低速轉動時霍爾傳感器指示燈在不停的閃爍，面板上光電指示燈也在不停的閃爍。儀器上會有相應的穩定的轉速顯示。

 安放小磁鋼注意事項：1.磁鋼有正反二面區分。有園圈標記的面朝外，對著霍爾傳感器，否則會沒有輸出。2.為了增加磁鋼吸力，防止轉子高速運轉時因離心力飛出，請用502膠沿磁鋼四周滴一圈。3.磁鋼安放平面上，如果平面上有孔；有槽；有飛沿安放更安全可靠。

 4.2、振動傳感器的安裝

 4.2.1 、振動傳感器分加速度傳感器和速度傳感器二類，加速度傳感器適用于高頻振動，速度傳感器適用于低頻振動。速度傳感器是無源的，其抗干擾性優于加速度傳感器，加速度傳感器其頻響好，線性好又優于速度傳感器。

 振動傳感器用來拾取設備振動信號。使用時應將磁吸座牢固的吸在待測點上，指支撐轉子的軸承座上，并且越靠近軸承座越好。該傳感器可在任意角度測量，原則上是測到振動幅度大，數值穩定的方向測量。注意振動傳感器一般要安裝在垂直于轉子軸的水平方向位置進行測量。

 4.2.2、 磁吸座是由鋁鐵硼磁鋼和專門設計磁路構成的安裝吸盤，M5螺釘可擰入振動傳感器下部螺孔中，這種磁吸座可十分方便地將傳感器安裝在鐵磁材料的設備軸承座上。而對非鐵磁材料的設備，用戶需要另打孔攻絲進行固定。

 4.3、相位角的確定

 零相角的定義：從參考標記逆設備轉子旋轉方向看，從亮到暗的邊緣。

    光電傳感器以貼白色反光紙的位置，作為相位角的零度。霍爾傳感器以安放小磁鋼的位置，作為相位角的零度。激光傳感器以貼反光紙的位置，作為相位角的零度。以轉子旋轉方向的逆方向數相位角的度數。這點千萬不能弄錯，否則動平衡計算結果越變越差。

    穩定的轉速測量，穩定的振動信號測量，正確相位角定義，是動平衡計算結果成敗的關鍵。

在做動平衡的測量過程中，振動傳感器和轉速傳感器安裝位置應始終保持不變。

五、對儀器操作中的幾點說明

5.1、|保持|鍵在測量過程中的功能

    在測量過程中，被測參數可能發生變化，因而導致顯示屏上的參數值變化不定，為此可按|保持|鍵將某一時刻的參數固定顯示，以利于觀察或選擇，此時，屏右上角出現“”標記。若再次按|保持|鍵，則“”標記消失，屏上數字將繼續變化。

在動平衡測量中若對測得的振動量滿意，可按|保持|鍵數據會保持在顯示屏上，再按|執行|鍵則數據被計算機存儲起來并提示您進行下一步操作。

   5.2、振動速度值及位移值測量的切換

    在測量狀態下，按|＋1|鍵則測量在速度有效值(mm/s)及位移峰-峰值(um)之間循環切換，每按一次|＋1|鍵切換一次。在動平衡測量中，當被測振動信號大時常用速度值，單位是mm/s。振動信號小時常用位移值，單位是um（微米），屏上顯示u。

   5.3、放大倍率選擇

    在測量狀態下，屏左上角顯示的xN數值為放大倍率，按▲和▼鍵可重新選擇放大倍率，儀器的放大倍數共有四檔選擇：x0.1、x1、x10及x100。在位移測量過程中，如果顯示屏上出現 999u 的數字，說明數字溢出，應該切換X0.1量程。如果顯示屏上出現＜ 10u 的數字，應該切換X10量程。

   5.4、預置轉速

    在動平衡測量中，當實際轉速≥預置轉速時儀器進入保持狀態，這相當于按了|保持|鍵。本儀器軟件設計預置轉速=40000rpm，在大多數情況都用不到，直接按|執行|鍵跳過。

   5.5、 A .B通道切換

    在振動測量中,Ａ通道及Ｂ通道的切換是通過?鍵來實現的，在動平衡測量中，單面測量被固定在Ａ通道，雙面測量的通道切換是自動進行的。

   5.6、帶寬選擇

 動平衡濾波帶寬。可以選擇分別為帶寬(0.2Hz)、帶寬(1Hz)、帶寬(5Hz)。 在動平衡測試一般場合都使用默認的帶寬0.2Hz，可以增加抗*力，在低轉速動平衡測試中，為加快顯示測量值，可選用帶寬1Hz。

六、測量方法

   開機，屏幕顯示如圖6-1

                                圖 6-1

   按|執行|鍵，屏幕進入方式選擇菜單，如圖 6-2

圖6-2

6.1、轉速測量

   當僅進行轉速測量時，只需將光電傳感器同儀器連接好，同時在轉子上貼上反光紙。開機后，在方式選擇菜單（圖6-2）下，選擇<轉速測量>，按|執行|鍵，屏幕進入轉速測量畫面（圖6-3）。這時顯示屏上顯示的就是被測旋轉體的轉速，單位為rpm (轉/分)。

圖6-3

6.2、振動測量

   當進行振動測量時，只需將振動傳感器連接到儀器面板的振動輸入插口上，并將振動傳感器固定在被測點上。在方式選擇菜單（圖6-2）下，將光標移到<振動測量>，按動|執行|鍵，屏幕顯示如圖6-4。

圖6-4

6.3、試重法動平衡

    在方式選擇菜單下如圖6-2，按▲,▼,?,?鍵選擇<動平衡>，按|執行|鍵，屏幕顯示預置轉速畫面，如圖6-5。

圖6-5

直接按|執行|鍵，屏幕進入動平衡菜單，如圖6-6。

    ●“預置轉速”缺省設置為40000（RPM）。當實際轉速>預置轉速時儀器進入“保持”狀態，相當于按下|保持|鍵，此功能是為某種航空發動機的動平衡而設計的。一般情況下可對此不做處理，即保持其設置值，而按|執行|鍵進入下一菜單。

 ●“帶寬”：動平衡濾波帶寬。在圖6-6中，將光標移動到<帶寬>，按|+1|鍵，可以選擇帶寬分別為帶寬(0.2Hz)、帶寬(1Hz)、帶寬(5Hz)。

   6.3.1、單面試重法動平衡測量

     當轉子的長度小于其轉子的直徑時，只做單面動平衡就可以有效果了。

 按圖所示的方法連成系統。

 將振動傳感器水平吸在靠近校正平面的軸承座上，并且振動傳感器的連線插入儀器面板上振動輸入A口中。將反光紙貼在校正平面上或轉子軸上。光電頭對準反光紙1-30cm，（出廠調試距離為10cm左右）。通電后光電傳感器上的發射管應該亮。

    單面動平衡測量的其步驟大致如下：

 1．測量A測點的初始振動（幅值與相角）。

 2．在A校正面加試重，測量A測點加重后的振動（幅值與相角）。

 3．儀器自動計算出A校正面上的應加配重和位置。

    1. 測量A測點的初始振動量