机械振动检测参数选择--测振仪系列知识讲座七

机械振动检测中位移、速度和加速度参数的选择--测振仪系列知识讲座七

一般认为，对振动频率在10Hz以下，位移量较大的低频振动，选择位移为检测量。另外对于某些高速旋转的机器的振动，旋转精度要求较高时，也用位移来衡量。

对于多数机器来说，都用速度来评价其振动强度。经验表明在覆盖10Hz～1000Hz的频带上，速度测量完整地表示了机器振动的严重程度。

而加速度测量的适用范围可以达到10 000Hz以上，对于宽频带测量、高频振动和存在冲击振动的场合下都测量加速度。

当齿轮、滚动轴承等出现剥落、磨损等缺陷时，往往首先在高频段出现故障信息，只有当故障比较明显时，才能在低频段反映出来，因此，通过检测加速度，可以有效发现设备早期缺陷。

检测实践中，往往对位移、速度和加速度进行联合测量。

图2-5  位移、速度和加速度参数的选择

图2-5描述的是同一部机器的同一工况用三种传感器测量的幅频图，三者均可用于机器状况的监测。但是速度计给出一个近似水平的谱，它所需的动态范围小，因此，针对这一实际测量，速度计被称为“最佳参数”。而对用位移计、加速度计测量，为了描述所有分量的变化，必须采用大得多的动态范围。

位移、速度和加速度的工程单位见表2-2所示。

表2-2  振动测量的工程单位

注：工程中，测量加速度时，常使用g做计量单位，1g= 9.81 m/s²。

振动量单位及单位变换:

1）绝对单位制—— 位移，mm。速度，m/s。加速度，m/s²、g。

一般情况下，低频时的振动强度由位移值度量，中频时的振动强度常由速度值度量；高频时则由加速度值度量。

2）相对单位制—— 分贝(dB)。

    它与绝对单位制比较，相对单位制的特点：扩大了动态范围，简化了计算。实质上，它是对测量信号进行了加权的运算，即对较强的测量信号给予小的加权，而对对较弱的测量信号给予大的加权，以凸出显示较弱的测量信号，详情请见图2-6所示。

相对单位制用“级”表示，常用几何级，又称对数级，工程单位以分贝(dB)来表示：

                       (2-17)

从上式中可见，分贝是一个“级值”相对于“参考级值”的比率，因此它是无量纲。

比率与分贝之间关系详见表2-2所示。

表2-2 比率与分贝的关系