幅值参数
当比较振动总值和信号时，必须在同样的频率范围内采用 同样的幅值参数
峰值
峰－峰值
测量值和单位
位移 mils, micrometer,mm
速度（位移的变化率） in/sec,mm/sec
加速度（速度的变化率） G’s,in/sec²,mm/sec²
设置最大频率
测量方向
• 径向 －水平方向 －垂直方向
振动周期和频率的转换
振动周期/频率
频率(Hz)=转速(转每分钟，RPM)/60 频率f(Hz)=1/ 周期T(秒)
振动相位(1)
振动相位-（相位差）
振动相位(2)
振动相位-（相位差）
振动相位应用（1）振Βιβλιοθήκη 相位- 例子振动相位应用（2）
因传感器输出的是模拟信号，而用计算机处理的 信号必须是数字信号，因此必须对采集的信号进 行模/数转换：包括采样、量化、采样保持等
信号分析系统－数字信号处理器
这是信号分析系统的核心环节，通常是由仪器中 的CPU来执行的，它包括对信号的时域、幅值域 及频域分析，同时它还有运算功能，如时域或频 域的微分、积分等
频谱分析技术
搜集设备数据
频谱分析技术
确认频谱：位移、速度、加速度、包络 分析主要振动频率与工频的关系
当转速频率占主导地位时，确认频谱频率范围：
• 确认工频的谐波
1X1X
• 确认轴承故障频率
振 幅
• 确认叶片通过频率
amplitude
22XX 3X3X 4X 4X
频率frequency
振动三要素(2)
• 轴向
测量点布置
测量点的布置要按如下顺序： 电机非驱动端－NDE 电机驱动端－DE 设备非驱动端－NDE 设备驱动端－DE
参数选择
速度频谱
进行低频测量时最 好用速度频谱（如 平衡、对中等）
加速度频谱
进行高频测量时最 好用加速度频谱 （如轴承失效、齿 轮故障等）
振动总值趋势图
频谱图
频段频谱图
10
振幅 (mils, in/sec, g’s) 1.0
100 Displacement (mils)
Acceleration (g's)
Velocity (in/sec)
0.1 1
0.01
Common Machinery Operating Range
10
100
1,000
频率 (Hz)
10,000
信号分析系统－D/A转换
D/A转换器是将计算机的分析处理结果以模拟量 的形式输出，提供波形显示或其它用途。
传感器
加速度传感器 速度传感器 电涡流式位移传感器
加速度传感器
•体积小 •频率范围宽（0－ 40KHz） •好的高频响应性能 •特殊型号可用于高温环境 •应用范围最广 •配电荷放大器或电压放大器
－10KHz）
传感器电缆
安装方式
1 螺栓连接 2 胶粘剂连接 3 磁性座连接 4 手持式
螺栓连接
wrong wrong
Rriigghhtt
wrong wrong
胶粘剂连接
胶粘剂
磁性座连接
1 方便、快速 2 应用范围广 3 重复性
手持式
1 方便、快速 2 几乎可用于所
有场合 3 可重复性差 4 人为影响大
振幅和频率
振幅：指故障的烈度 频率：指故障的根源
测量参数
速度：指位移的变化率，即位移的微分值 加速度：指速度的变化率，即速度的微分值
0
90 180 270 360
Ac c eleration
Velocity
Dis plac ement
参数选择
低频：振动强度与位移成正比 中频：振动强度与速度成正比 高频：振动强度与速度成正比
一个周期 幅值
位移(峰值)
时间
相位角 振动最高点
轴键相
键相器
振幅及其描述
振动幅值
位移/速度/加速度-加速度包络 峰值/峰峰值/有效值（均方根值）/平均值/振动
总值 单位制-英制/公制 转换关系
位移、速度和加速度与故障程度
振动幅值的转换图
RMS=0.707PEAK
振动幅值的转换表
傅立叶变换
对于复杂周期信号和非周期信号，单单从时域波形 直观的观察，往往很难看出设备状态及故障信息， 因此必须借助傅立叶级数展成一系列离散的简谐分 量之和。 傅立叶变换是信号处理技术的基础，除了实现时域 和频域的转换之外，它还是研究系统特性的主要工 具。
FFT转换
频谱显示不同频 率下的振动信号
amplitude
2倍频，3倍频……－即2倍，3倍的工作频率， 100Hz，200Hz，……
时域波形
振动总值 复合时域波形
每一个单独的振动信号叠加组成 一个复合的时域信号
振动总值
振动总值是指在测量 的频率范围内振动能量 的总和
－包括测量频率范围内所有信 号的叠加
－不包括测量频率范围之外的 信号
－产生一个数字值
frequency
信号分析系统
设备
信号输入 传感器
预处理
A/D转换
信号输出
数字信号 处理器
D/A转换
信号分析系统－传感器
将待分析的物理量（振动 位移、速度、加速度）转 化为电信号
信号分析系统－预处理
信号在采样之 前须经预处理， 如放大、滤波 等
带通滤波器
滤波器的作用
信号分析系统－A/D转换
速度传感器
• 测量精度高 • 易受磁场影响 • 由于内部微分电路的误差
随着频率的增加而增加，而 积分电路的误差随着频率的 降低而增加，因此对高频的 微分和低频的积分都是比较 困难的，所以使用频率范围 受限，通常在10Hz—1500Hz
位移传感器/电涡流传感器
• 测量两物体的相对 位移 • 精确的低频响应 特性 • 需要前置器供电 • 频率范围宽（DC
振动基本知识
振动系统
振动幅值响应=动态力/动态阻尼
振动表述
振动三要素(1)
振动幅值A 振动周期T/频率f 振动相位
什么是振动？
弹簧
上限位置
中间位置
重量块
下限位置
一个周期 位移
时间
振动周期
概念介绍
工频－工作频率，1倍频 电机转速3000RPM，则其工频为 3000（转/分）/60秒＝50Hz
相位
振动标准
ISO 2372 振动总值标准 适用于工作转速600 －12000r/min,共将 机器分为 I,II,III,IV四类， 每类机器都有A、B、 C、D四个品质等级
振动标准
ISO3945：该标准为大型旋转机械的机械振动， 现场振动烈度的测量和评定
我国国标GB11347-89的规定与ISO3945相同 石化行业－美国石油协会API－622标准