ГОСТ ИСО 7919-1-2002. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на вращающихся валах. стр. 6

1 - датчик инерционного типа; 2 - датчик бесконтактного типа; 3 - устройство согласования;

4 - считывающее устройство; 5 - дополнительные выходы для систем анализа и контроля;

6 - элементы конструкции машины; 7 - вал

Рисунок С.3 - Схема системы измерений абсолютного движения с использованием датчиков бесконтактного и инерционного типов

Оба датчика должны быть установлены на общей жесткой опоре рядом друг с другом, чтобы обеспечить воздействие на них одной и той же вибрации элементов опорной конструкции машины, и таким образом, чтобы их оси чувствительности были параллельны между собой.

Часть системы, включающая датчики бесконтактного типа, аналогична указанной в С.2 и обеспечивает выходной сигнал, пропорциональный относительному перемещению вала, а также возможность установления необходимого зазора. Выходной сигнал является результатом сложения двух движений: движения вала и движения элемента конструкции, на который установлен бесконтактный датчик.

Выходной сигнал инерционного датчика, пропорциональный движению элемента конструкции, на который он установлен вместе с бесконтактным датчиком, подвергают соответствующей обработке для получения сигнала перемещения. После этого сигнал суммируют в векторной форме с сигналом бесконтактного датчика, обеспечивая точное измерение абсолютного движения вала. Следует отметить, что каждый элемент измерительной системы может искажать амплитудные и фазовые соотношения исходных сигналов, поэтому перед векторным сложением сигналов они должны быть соответствующим образом скорректированы. При помощи датчика инерционного типа можно также измерять абсолютную вибрацию невращающегося элемента конструкции (например корпуса подшипника).

Данная измерительная система должна обеспечивать считывание среднего значения положения вала относительно опорной конструкции и переменных значений абсолютного перемещения вала, которое является суммой абсолютного движения опорной конструкции и относительного движения вала.

Приложение D

(справочное)

Векторный анализ изменений в сигнале вибрации

В приложении А приведены критерии оценки состояния на основе измерений параметра вибрации вала в установившемся режиме работы машины и любых изменений значений этого параметра. Однако некоторые изменения в состоянии машины можно выявить только с помощью векторного анализа отдельных частотных составляющих вибрации.

D.1 Общие положения

Общий стационарный сигнал вибрации, измеренный на вращающемся валу, имеет сложную природу и состоит из ряда отдельных частотных составляющих. Каждая из составляющих определяется своей собственной частотой, амплитудой и фазой относительно некоторой заданной точки отсчета. Обычное оборудование для вибрационного контроля измеряет значение общего сигнала вибрации, не разделяя его на отдельные частотные составляющие. Однако использование современного диагностического оборудования позволяет проводить анализ сложного сигнала и определять амплитуду и фазу каждой составляющей.

Изменения отдельных составляющих, которые могут быть весьма значительными, легче обнаружить, наблюдая за изменением соответствующего вектора, нежели за изменением вибрации в широкой полосе частот.

D.2 Важность представления информации в векторном виде

На рисунке D.1 приведена диаграмма в полярных координатах, которая используется для одновременного отображения в векторной форме амплитуды и фазы одной из частотных составляющих сложного сигнала вибрации.

458 × 440 пикс.     Открыть в новом окне

исходный вектор - 30 мкм, 40°; вектор после изменений - 25 мкм,   180°;

изменение амплитуды вибрации - -5 мкм;

амплитуда вектора изменения вибрации - 52 мкм

Рисунок D.1 - Сравнение изменений вектора и изменений амплитуды вектора

для отдельной частотной составляющей

Вектор  соответствует исходному вибрационному состоянию в установившемся режиме, т.е. в этом режиме амплитуда вибрации равна 30 мкм, а фаза - 40°. Вектор соответствует вибрационному состоянию, когда в машине произошли некоторые изменения; амплитуда вибрации равна 25 мкм, а фаза - 180°. Таким образом, хотя амплитуда вибрации уменьшилась на 5 мкм, истинное изменение вибрации представляет вектор , имеющий амплитуду 52 мкм, т.е. в 10 раз выше, чем при простом сравнении амплитуд.

Этот пример иллюстрирует ограниченность критерия оценки состояния по изменению уровня вибрации, основывающегося на измерениях только амплитуд вибрации.

D.3 Контроль за изменением векторов вибрации

Пример, приведенный в D.2, показывает важность определения изменений векторных составляющих сигнала вибрации. Однако общий сигнал вибрации может включать в себя множество частотных составляющих, и указанные изменения могут наблюдаться для каждой из них. Кроме того, количественные изменения, не допустимые для одной частотной составляющей, могут оказаться вполне приемлемыми для другой. Поэтому в настоящее время невозможно установить критерии оценки вибрационного состояния по изменениям векторов отдельных частотных составляющих, которые соответствовали бы задачам настоящего стандарта, предназначенного, в первую очередь, для контроля вибрационного состояния неспециалистами в области вибрации.