位移传感器噪声源
• 转子弯曲
– 转子弯曲的特征
• • • • 永久性弯曲可以按机械偏差处理 某 些 弯 曲， 如 热 弯 曲， 是 不 稳 定 的 轴裂纹产生的弯曲随裂纹的扩展而变化 转 子 弯 曲 产 生1X 的 信 号
趋近式传感器系统
•测 量 探 头 端 部 和 被 测 表 面 之 间 的 相 对距离 •安 装 角 度 不 影 响 信 号 输 出 •传 感 器 安 装 支 架 的 固 有 频 率 应 大 于 被 测 信 号 最 高 频 率 的10 倍 •被 测 表 面 必 须 保 证 没 有 划 痕、 凹 坑、 氧化和腐蚀 •现 场 可 以 方 便 地 系 统 的 线 性
位移传感器噪声源
• 安装
– 探头之间相对位置
位移传感器噪声源
• 机器
– 偏 差（runout ） – 转 子 弯 曲（Bowed rotor)
位移传感器噪声源
• 偏 差（runout）
– 机械偏差
位移传感器噪声源
• 偏 差（runout）
– 电偏差
• • • • • 合金元素不均匀 导电性不均匀 导磁性不均匀 轴材料局部应力集中 轴上存在局部磁化区域
滤波的应用
• 低通滤波的应用
– 加速度传感器
• 滤去传感器响应周围的高频成分 • 低 通 截 至 频 率 为 传 感 器 响 应 频 率 的1/3
– 位移传感器
• 获得转子的位置信息
滤波器的应用
• 高 通 滤 波 器（Highpass Filters）
滤波器的应用
• 高通滤波器
– 位移传感器
• 获得振动信号
• 噪声可以从测 量系统的任何 一个环节引入 振 动 信 号， 但 系统各个部分 对噪声的敏感 程 度 不 同。
安 装 的 基 本 规 则1#
• 整 个 系 统 采 用 单 点 接 地， 防 止 地 回路
– 对 于 大 多 数 振 动 测 量 系 统 来 说， 不 正 确 接 地 一 个 最 大 的 噪 声 源。 –不正确接地引起电源频率的噪声
–屏蔽电缆可以防止信号线接收游离 在周围的噪声信号 – 为 防 止 地 回 路， 屏 蔽 线 只 能 在 一 端 接 地， 不 能 两 端 都 接 地
安 装 的 基 本 规 则4#
• 信号线与电源线使用单独的导管
– 电 源 线 能 发 射 大 的 噪 声 信 号， 为 防 止 互 相 干 扰（Cross Talk）， 应 将 电 源 线与信号线分开
–消除轴心轨迹的尖角和波形图上的 毛刺
偏 差（ 波 形）补 偿 的 应 用
• 级 连 图（cascade plot）的 补 偿
–消除偏差造成的 4X 成 分
1X、2X 慢 转 动 矢 量 1X、2X Slow roll vector
• 为 什 么 要 记 录 慢 转 动 矢 量（slow roll vector） 的 趋 势 • 慢转动矢量趋势在机械故障诊断 的应用
地 回 路(Ground loops)
• 什么是地回路 • 地回路举例
地 回 路(Ground loops)
• 地 回 路 举 例：
地 回 路(Ground loops)
• 地回路举例
地 回 路(Ground loops)
• 地 回 路 的 预 防：
– 整个系统采用单点接地
地 回 路(Ground loops)
速度传感器噪声源
• 安装
速度传感器 噪声源
• 电特性
– 阻抗要求
– 信号积分
速度传感器噪声源
• 机械特性
– 周围强磁场影响 – 内部的运动部件 – 交 叉 轴 灵 敏 度(Cross Axial Sensitivity)
位移传感器噪声源
• 安装
– 传感器支架振动
位移传感器噪声源
• 安装
–探头安装间隙
位移传感器噪声源
• 偏 差（runout）与 运 行 时 间
– 短时间 机械偏差和电偏差是稳定的
位移传感器噪声源
• 偏 差（runout）与 运 行 时 间
–中等时间 热力参数和工艺参数发生变化
位移传感器噪声源
• 偏 差（runout）与 运 行 时 间
–长时间 某 些 噪 声 源（ 锈、 腐 蚀 和 局 部 磁 化 区 等） 发 生 变 化
3500监测系统故障诊断
偏 差（ 波 形） 补 偿 Runout(Waveform)
• 波形补偿
– 补偿方法 – 采样原则
偏 差（ 波 形） 补 偿 Runout waveform
• 波 形 补 偿 举 例：
偏 差（ 波 形）补 偿 的 应 用
• 轴 心 轨 迹 时 基 图 （orbit/timebase plot ）的补偿
安 装 的 基 本 规 则2#
• 确认所有电缆和接头完好
–随机突发的噪声通常是由于连线或 接 地 故 障 引 起 的。 – 信 号 时 有 时 无， 往 往 是 由 坏 的 电 缆 或 接 头 引 起 的。
安 装 的 基 本 规 则3#
• 使 用 屏 蔽 电 缆， 确 认 屏 蔽 线 正 确 接地
表面缺陷对输出信号的影 响
Runout
•机械性影响 •磁性影响
噪声的消除
• 噪声消除的步骤 • 噪声消除的方法
– 信 号 滤 波、 信 号 补 偿
滤 波（Filters）
• 四种形式的滤波器
– – – – 低通滤波器 高通滤波器 带通滤波器 带阻滤波器
滤波的应用
• 低 通 滤 波（Lowpass Filters）
通道旁路
通道旁路
• 监测器模块和电源模块具有热插拔功能 ；当模块拔出后再重新安装时，会处于 旁路状态并进入自检。
通道旁路
热插拔组件
• 系统上电后，监测器模块和电源模块(一 次只能一块)仍可从框架中移出，但以下 模块仍不能热插拔:
– 框架接口模块(RIM); 如热插拔将会使与外部 设备通讯或系统管理模块通道产生不可靠的 结果 – 更换某些I/O模块可能会对操作人员的安全 产生危害，I/O模块与系统断开可能会导致 机组停机
热插拔组件
复习
• • • • • • 接线，错误接线和跳线 通道组态 I/O模块的正确使用 Firmware 和硬件的兼容性 通道旁路 热插拔组件
噪声的定义
• 噪声是一种不合乎需要的信号成 分， 它 可 以
–歪曲数据 –妨碍你从数据中提取机器状态信息 的能力 –包含的信息与机器的状态无关
噪声的来源
3500监测系统 故障排查
可能的接线问题
• 系统接线的开路或短路问题 • 系统框架或传感器系统的不正确连接
• 框架模块或跳线与组态间的不匹配
可能的接线问题(开路)
通道组态
• 3500组态软件不允许模块的不正确使用 ；但是以下情形仍可能发生：
– 不正确的通频值或其他变量的量程设定 – 不正确的通道报警设定 – 不正确传感器的组态
– 加 速 度、 速 度 信 号 积 分
滤波器的应用
• 带 通 滤 波 器（Bandpass Filters）
滤波器的应用
• 带 阻 滤 波 器（Band Reject Filters）
补 偿（Compensation）
• 噪声为重复性可 测量的 • 补偿的应用
– 位移传感器噪声 的补偿 机械偏差 电偏差 转子弯曲
慢 转 动（Slow Roll）
• 慢 转 动（Slow Roll） • 慢转动转速 （Slow Roll Speed） • 慢转动矢量 （Slow Roll Vectors）
慢 转 动（ 矢 量）补 偿 Slow Roll(Vector)
• 1X 矢 量（1X Vector） 的 测 量
• 1X 矢 量（1X Vector） 补 偿 的 方 法
I/O 模块的使用
兼容性
• 新旧模块之间可能会有不兼容 • 3500组态软件可以容易地识别firmware,并 显示其信息 • 升级firmware可以方便地通过硬件和软件 来实现
兼容性
通道旁路பைடு நூலகம்
• 任何时刻通过改变组态或显示软件里相 应的软开关的状态可以旁路模块、通道 • 注意：通道旁路功能在继电器模块里不 被接收，但关键设备的合理预防功能在 模块内仍然存在。
慢 转 动（ 矢 量）补 偿 举 例
慢 转 动（ 矢 量） 补 偿
• 矢量补偿后的 图形举例
–未补偿的和补 偿 的1X Bode 图
慢 转 动（ 矢 量） 补 偿 Slow Roll(Vector)
• 补偿的原则
慢 转 动（ 矢 量） 补 偿 的 应 用
• 平衡
– 必 须 使 用 经 过 补 偿 的1X 振 动 信 号
• 系统单点接地举例
传感器的噪声源
• 传感器的类型
– 加速度传感器 – 速度传感器 – 位移传感器
• 振动传感器的噪声来源
– 传感器安装 – 传感器电特性 – 传感器机械特性
加速度传感器噪声源
• 安装
加速度传感器噪声源
• 安装
加速度传感器噪声源
• 电特性
–积分和二次积分
• 机械 特性
– 测量信号在传感器响应频率范围内
模块的组态
模块组态
• 某些动态模块, 例如机壳膨胀或阀门定位 模块等必须按给定的顺序组态。
• 在组态过程中，系统硬件安装,操作, 和维 修手册必须要使用。
模块组态
I/O模块的使用
• 和通道模块一起使用时, 3500组态软件不 允许I/O模块的错误组态 • 在组态通道模块时，组态软件会上载相 应的I/O模块类型, 然后提供相应的组态 信息