Измерение параметров вибрации

Вибрация — явление, сопутствующее работе различного оборудования: двигателей, насосов, генераторов и пр. Для измерения ее уровня существуют утвержденные нормы, указанные в нормативных документах, таких как ГОСТ ИСО 10816-1-97.

Причина вибрации заключается в технологическом процессе и исключить ее влияние на оборудование нельзя. Но ее уровень возможно контролировать и держать в пределах нормы. Для контроля и диагностики применяют виброметры и виброанализаторы. Оценку уровня вибрации двигателя и других агрегатов проводят по нескольким показателям: виброскорость, виброускорение, виброперемещение.

Виброскорость

Виброскорость также известна как колебательная скорость. Она отражает перемещение определенной точки во времени. В случае с работающими агрегатами учитывается перемещение вдоль оси измерения.

При этом измеряют не максимальное значение, а среднеквадратичное — СКЗ. Этот параметр нормирован, поэтому его возможно измерить с помощью измерителей вибрации. Замеры СКЗ виброскорости проводят в диапазоне частот 10-1000Гц. При этом необходимо учитывать тип и мощность диагностируемого оборудования.

СКЗ можно вычислить самостоятельно, применив подходящую для конкретного сигнала формулу. В виброметрах вычисления происходят автоматически:

Также возможно рассчитать СКЗ по спектру. В таких случаях в измерительном оборудовании задействуются более сложные аппаратные схемы, включающие в себя антиалайзинговый фильтр, БПФ и т.д.

Благодаря полученному среднеквадратичному значению можно оценить состояние оборудования, сравнив результат с нормой вибрации. Также снимать показания возможно с определенной периодичностью. Это позволит выявить динамику изменений в работе агрегатов и определить сроки планового ремонта.

Виброускорение

Виброускорение — параметр вибрации, который отражает взаимодействие компонентов внутри оборудования. Именно оно и выступает причиной вибрации. Сложность измерения этого показателя заключается в том, что он не нормирован. То есть у каждого агрегата могут быть индивидуальные допустимые значения виброускорения.  

Этот параметр вычисляется на основе амплитуды сигнала, которая включает в себя данные о движении от нуля до пика. При этом пики могут быть как положительными, так и отрицательными. Поэтому при вычислениях учитывается также амплитудный размах.

В качестве единицы измерения виброускорения выступают:

Виброперемещение

Параметр виброперемещения отражает динамику передвижения измеряемой точки в процессе вибрации. В данном случае также значение имеет амплитуда и ее размах. В качестве единицы измерения могут выступать миллиметры (мм), микрометры (мкм), милсы и миллидюймы.

Примечательно, что перечисленные параметры вибрации подлежат преобразованию из одного в другой. Так, возможно перевести виброскорость в виброускорение и виброперемещение.

Для этого можно воспользоваться математическими формулами, например:

Ai=(Vi-Vi-1)/dt

Vi=(Ai-1+4*Ai+Ai+1)*dt/6 (метод Симпсона),

где dt - шаг между отсчётами сигнала

Ai - i-ый отсчёт сигнала виброускорения

Vi - i-ый отсчёт сигнала виброскорости

Многие измерители вибрации снабжены аппаратными интеграторами, которые позволяют провести перевод параметров автоматически.

В каталоге СОЮЗ-ПРИБОР представлены виброметры и виброанализаторы, которые возможно использовать для измерения параметров вибрации на объектах разных типов. Если возникли вопросы в выборе оборудования, можно связаться с сотрудниками компании по указанным выше контактам.