振动信号的准确性

独孤一1984

汽轮机等重要的旋转机械都有保护动作，比如轴承振动大触发跳机，这里存在一个阈值（跳机值），由采来的振动信号去跟阈值比较，判断是否做出跳机动作。那么我如何保证采来的振动信号是真实可靠的反映了机组情况呢？需要不需要对振动信号多加一个传感器，做一个二选一逻辑？请大家指教！

SandVNo2

传感器需要定期标定，以保证对振动测量的准确性

fengchunlijdb

我们是每点有两个传感器，X向和Y向，当两个同时达到停机值时才动作。

vib001

振动信号的准确性不是加1－2个传感器就可以解决的。
需要在电路、软件上进行运算处理、过滤才可以，可惜的是现在的TSI表都没有这个功能，最多只是在电路上加延迟来滤除临时的干扰，对于始终存在的干扰，这些TSI表就无能为力了。
即使是号称（仅仅是号称）自己做TSI表很牛的bently，对上述问题也是无能为力。

独孤一1984

我听人说，传感器直流分量的一个作用是用来检测振动值是否正确的，如果出现某测点振动大，需要先到现场量一下传感器的直流分量，请问这么做的依据是什么？直流风量正常时为多大？12V吗？还是mv？

fengchunlijdb

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探头是传感器的俗称，振动传感器主要有三种：涡流式位移传感器、电动式速度传感器、压电式加速度传感器。用于监测大机组振动、轴位移以及转速、键相的几乎都是涡流式位移传感器。位于前置放大器（又称测隙仪）内、能提供200k～2MHz高频振荡的石英振荡器，与探头内的线圈及谐振电容构成并联振荡回路，在探头端面产生高频交变磁场。当磁场范围内出现金属导体（如转子）时，导体表面会产生感应电流即电涡流。电涡流产生的感应磁场会阻止高频交变磁场的变化，导体越接近，即转子与探头之间的间隙越小，感应电流就越大，而线圈的电感量就越小，因此只要测出电感量的变化，即可知道转子与探头的间隙变化。探头通过延伸电缆输出的电压信号是高频载波调幅或调频信号，经测隙仪内的检波器转化为直流电压。由于该电压与探头和转子之间的间隙成正比，因此称为间隙电压。间隙电压U又可分为直流分量Uo和变化分量Ua两部分。直流分量对应于初始间隙（又称安装间隙）或平均间隙，用于测量轴位移；变化分量对应于振动间隙，用于测量振动。测隙仪输出的间隙电压信号经后续仪表的进一步处理，即可转化成振动、轴位移、转速的数值显示及状态监测的各种图谱。
对于使用较多的本特利探头，其间隙电压与间隙的线性特性为200mV/mil，换算成公制为7.87V/mm或0.00787 V /μm。实际运行中，伴随着振动间隙、轴位移间隙的变化，间隙电压必然也按照这一基本特性发生变化。也就是说，可以根据间隙电压的数值来判断仪表本身有无发生故障。
探头的初始安装电压均要求为某一定值，多数为10 V，也有为8 V、9 V。
对于振动探头来说，是通过直接测量及调整安装电压来确定探头的位置的。考虑到：① 运转后转子被油膜托起，处于两侧45°上方的探头间隙电压会降低约0.5 V左右；② 即使振动值增大了100 μm，其间隙电压的变化也不会超过0.4 V；③ 振动探头的安装有一定的随意性；④ 其它的偏差。因此，振动探头运行时的间隙电压与所规定的初始安装电压相比较，偏差应该在±（2～3）V以内。一般来说，超过2V测振仪表很可能存在故障，超过3V基本失灵。如果在机组运转正常后记录了各点的间隙电压，或者有在线状态监测系统自动记录的正常运转时的间隙电压，以此作为参照数据来判断故障时的间隙电压是否真实可信，那么就消除了上述①、③因素的影响，必将更为精确、可信。因为即使振动值增大了50μm、 100μm，其间隙电压的变化也不会超过0.2V、0.4 V，若间隙电压变化不符合探头特性，超过±（0.5～1）V，测振仪表很可能已失灵。
摘录于沈老师《故障诊断讲义》

xgwei

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做逻辑是可以的，一般TSI振动监测都是X-Y方向的，但如果做2取1的话，跟单独测点单独跳机有什么区别呢？要做应该也是做2取2逻辑，就是说：同一轴承处，X-Y两个点同时高振动才跳机，这样才是你所谓的可靠。但这样做的话，又违背了振动的矢量特性了，振动是有方向的，X-Y方向振动不是一样的，这点可以在轴心轨迹上能很明显地反映出来的，所以你说的保证准确性，要做就是在X和Y方向上同时装2个探头去测量振动，这样才能确保。

xgwei

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延时是针对电磁干扰的，那样一般也就持续1-2s钟。
始终存在的干扰，若是高低频，TSI可以滤波。但，一般的干扰都是瞬间的，不会持续那么久。换句话说，能持续那么久的就不叫干扰了，那就是RUNOUT了。

xgwei

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振动信号：交直流叠加的信号，直流分量就是一般安装探头时的间隙电压或者是用来反映轴位移或差胀这些静态参数的；交流分量才是用来振动监测的，为mv级的交流电压输出。

当振动大时，测量直流电压，只能反映出探头间隙电压在OK范围以内，可以用过TSI框架OK等反映出来；这时建议测量下放大器输出信号的交流mv值，然后换算下大致振动值um（交流mv值乘2倍根号2，除以探头灵敏度），跟TSI显示对比下，应该是差不多大的。这时就是机器真实的振动。

vib001

xgwei 发表于 2012-7-19 17:39

                               
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延时是针对电磁干扰的，那样一般也就持续1-2s钟。

干扰分瞬间干扰和持续干扰。
瞬间干扰可以通过TSI的延迟功能进行排除，但对于接口噪声、相邻强电产生的串扰很多时候是始终存在的，并且不一定是在刚刚开机的时候出现的，有时候是在机组运转过程中出现的，用RUNOUT是不能排除的，这样的情况必须使用后期的软件进行处理才能完成。TSI表的报警联锁输出都没有考虑这些持续干扰的。

xgwei

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呵呵，是的，现在市场上的TSI对这种持续性的干扰还真是没什么很好的方法去处理它。这也是在现场我们最不愿意碰到的问题之一啊..

stgcgwj

回复 7 # xgwei 的帖子

单独测点有极大可能漏掉振动最大值，而两个测点可以有效地弥补这个问题，同时可以带来其它优势。
报警、跳机都是任意测点达到就动作的。

yinwei198325

结合张慧乐发表于2012-6-20 15:05的帖子——“轴心位置和轴心轨迹”
http://forum.vibunion.com/forum- ... age%3D1-page-1.html
就可以透彻地学习与涡流位移传感器相关的一些知识点了。

ymc268

回复 10 # vib001 的帖子

设计一些振动监测的产品，现在也在做电涡流传感器，对干扰感触很多，交流一下。
1.干扰不能被消除，只能被抑制
首先，干扰真的蛮麻烦的，但是一般的TSI表都会有硬件上抗干扰的防护器件、软件和硬件滤波。我们一般认为干扰、噪声的频率都比较高，所以在电路中加低通滤波器来抑制噪声、干扰信号。延迟报警的功能也是抗短期脉冲干扰的作用，但是vib001说的持续的干扰，并且干扰的信号频率和实际振动信号的频率相差很小时，这种干扰确实还蛮难滤掉的，可以减小输入阻抗试试。
2.设计一个产品抗干扰就两个办法，一个是干扰进来了想办法去除掉，还有就是让干扰不要进来，第一种方法就不说了。如果一个干扰信号和你的被测振动信号频率相差不多，幅值也相差不多，干扰信号的内阻和你的被测信号的内阻也差不多，那神仙的电路和软件也是没有办法把它滤掉的。所以我们更好的办法是阻止干扰进入系统。
3.信号中干扰产生的原因？无论是串扰还是强电动作电磁干扰，信号中干扰的原因都只有一个，就是信号这条闭合回路中有了交变的磁场（由附件的开关，交变电流产生），交变的磁场又在信号闭合回路中产生了交变的感应电动势，这个感应电动势就是干扰，所以在设计电路或者传感器布线时尽量减少这条信号线闭合回路的回路面积S就好了。
下班了，以后再谈

ruan

报警逻辑和报警延迟
另外，有通道自检功能，确定不是测量系统问题