风机振动监测系统

作了介绍。
激励频率与 气 流 脉 动 某 一 固 有 频 率 相 等 时，可 使
关键词：通风机 故障诊断 软件系统
振动加大；若 设 备 的 固 有 频 率 与 其 中 的 某 一 频 率
Abstract ：The vi brati on monit or syste m f or f an and its desi gn pri nci ple and t he whole struct ure are i ntroduced . anal yZi ng f reCuency spectru m of f aults ， soft ware and hard ware of t his syste m are separatel y discri bed . Keywords ：Fan Trouble diagnosis Soft ware syste m
随着科技的不断进步对设备的诊断技术也在
不断更新，以 前 靠 耳 听、眼 看、手 摸 的 时 代 已 经 过
去。特别有些设备受环境的限制一般仪器也不能
直接测量，很难准确地判断故障原因、故障位置和
损坏程度。东风汽车车身有限公司油漆线上的风
机是在建厂 初 期 购 进 的 设 备，热 交 换 风 机 整 体 为
一、引言
相等时就会产生机械共振，当 3 个频率全相等时 机械共振会更大；当皮带松动或打滑时，会在某一 固定的频率振动（如图2a ）；"轴承故障：当有轴承 损坏时，就 有 几 百 赫 兹 故 障 振 动 及 其 高 次 谐 波 振 动（如图2b ）；#其它振动：当设备某些联接松动， 某些部件损 坏 或 磨 损 时，都 会 产 生 不 同 程 度 剧 烈 振动（包 括 撞 击 ），这 些 故 障 表 现 为 以 下 特 征 谱 图 （如图2c ）。
号都有相应的检测输出端子。同时加速度信号以 及速度、位移信号通过 A／D 转换成为数据信息， 微处理器所得到的数据除用于报警判断还用于显 示，根据要求分别显示各传感器的3种状态数据： 加速度、速度和位移数据。系统硬件结构如图3。
检测系统面板有相应的速度、加速度、位移选 择及打印 选 择 等 按 键，用 户 可 方 便 地 进 行 操 作。 在单片机自 动 控 制 带 通 滤 波 器 时，带 通 滤 波 器 选 择不同分段 频 率 滤 波，这 些 分 段 频 率 里 找 出 最 大 值，将各分 段 频 率 振 动 的 最 大 值 进 行 记 录。 分 析 这些信号的 大 小 是 在 报 警 低 线 以 下，还 是 报 警 低 线与第二 报 警 线 之 间、或 是 第 二 报 警 线 以 上。 根 据不同的位 置 决 定 报 警 与 否（如 图 Z）。打 印 的 数 据包括当前每个传感器半小时以内的速度信号的 抽样数据，以及历史速度信号最大值，超过各报警 线信号大小 时 间，各 种 信 号 都 有 大 小 和 相 应 时 间 记录。这样工作和记录系统就相当于飞机上的黑 匣子，他不 仅 记 录 最 后 半 小 时 的 数 据 而 且 记 录 出 现故障的 时 间 和 大 小。 这 有 利 于 故 障 分 析，以 及 确定所要检修的程度和迫切性。
风机技术 COMPRESSOR BLOWER & FAN TECHNOLOGY 2002(6) 4次
参考文献(2条) 1.王洪叶 传感器工程 1997 2.卢文祥;杜润生 工程测试与信息处理 1994
引证文献(4条)
1.行志刚.绳飘.郭燕飞 矿用通风机状态监测与故障诊断[期刊论文]-风机技术 2007(4)
2.李武朝 基于信息融合的旋转机械故障诊断分析仪研究与设计[学位论文]硕士 2006 3.王奎生 青岛石化烟气轮机故障原因分析及预防对策研究[学位论文]硕士 2005 4.刘清龙 火电厂风机状态监测与故障诊断系统研究[学位论文]硕士 2005
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_fjjs200206020.aspx
密封环境，如图 1 所示。设备上未装任何检测设 施。对于电机、风机的异常很难及时发现，等到发
现时设备部件已完全损坏，设备已不能运转，这样
就严重影 响 生 产。 因 此 要 对 设 备 现 场 监 控，及 早
发现设备损坏隐患。
二、振动频谱分析
设备诊断系统本着既诊断准确又经济实用原 则。为此要 对 诊 断 设 备 可 能 出 现 的 故 障 进 行 分 析，同时要 考 虑 对 同 类 设 备 具 有 通 用 性、推 广 性。 首先根据以前设备出现的问题，将故障归纳为 3 类：!不平衡故障：当风机产生不平衡时，最大振动
参考文献
l 卢文祥，杜润生. 工程测试与信息处理. 华中理工大学出版社，l994 . 2 王洪叶著. 传感器工程. 国防科技大学出版社，l997 .
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风机振动监测系统
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
李智辉， 文元雄 东风汽车公司工艺研究所,十堰市,442001
! 使用维护
风机技术 2002 年第6 期
风机振动监测系统
Vi br ati on Moni t or Syst e m f or f an
李智辉 文元雄 东风汽车公司工艺研究所
【摘要】介绍了风机振动监测系统的设计原理和总 出现在轴转动频率上，此外气流脉动随风机作周
体结构。对故障频谱分析，系统硬件和软件分别 期性转动，气流受到不断周期激励作用，当风机的
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! 使用维护
风机技术 2002 年第6 期
的是故障报警，因此要将采集到的加速度、速度和 位移数据要 求 现 时 输 出 显 示；当 采 集 的 数 据 根 据 报警条件判断达到报警时要 输 出 对 应 的 报 警 信 号；打印处理：根据微打频率编制输出速度控制程 序；建立要 输 出 字 符 字 模 表；建 立 要 输 出 控 制 程 序，包括打印内容、打印顺序；键盘处理：键盘除用 于显示选择，还 有 打 印 选 择、数 据 清 除、系 统 测 试 等；看门狗程序：本监测系统是每天24 小时工作， 不能有死 机，因 此 单 片 机 上 有 看 门 狗。 它 的 程 序 控制启动主机及临时数据处理。
五、试验结果及结论
由于 现 场 不 可 能 有 对 应 损 坏 的 部 件 提 供 测 试，只能进行模拟测试。一是振动模拟：通过振动 源（振动仪 ）发 出 振 动，通 过 加 速 度 传 感 器 对 整 个 系统监测，一方面校正系统准确性，再一方面对系 统各种参数进行测试；二是信号模拟：振动仪只能 模拟一些单 一 振 动 信 号，要 模 仿 出 类 似 于 故 障 源 的多种组合 信 号 就 必 须 借 助 信 号 源，多 组 信 号 以 不同频率跳 过 传 感 器 同 时 输 入，这 样 进 行 模 拟 监 测。试验结果完全达到设计要求：显示、打印和输 入误差不大于3 % ；报警准确；操作方便；打印时间 准确等各方面都很正常。
图1 风机结构及测量部位简图
三、监测系统硬件结构
振动监测系统的传感器是选用高分辨率I CP 加速度传感器，并将其垂直安装在电机、风机轴承 座上。它所采集的信号放大后输出的是加速度信
2002 年10 月9 日收到 十堰市 442001
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风机振wenku.baidu.com监测系统
图Z
号，为方便其他信号检测设备对振动信号的测试， 经过两次积分前后输出的加速度、速度和位移信
现场应用：现场由于设备工作正常，报警线参
图4
数等根据国家标准和工厂实际进行设置，经过 l 个月的试 运 行 工 作 正 常，没 有 产 生 误 报 警。 为 了 检验设备的稳定性，重新对该振动监测系统检测， 各项指标完 全 和 出 厂 时 相 同，符 合 设 备 监 测 的 要 求（如图4a ，b ）。目前两套振动监测系统正常工作 于现场，显示和打印的数据与安装时基本相同。
图3 系统硬件结构
四、软件系统
软件由信 号 采 样、数 据 处 理、报 警 显 示 输 出、 打印处理、键盘处理、看门狗程序几部分构成。信 号采样：信号采样不仅要把数据准确地采集到，还 要控制外围 电 路 选 择 通 路，要 控 制 选 择 滤 波 频 率
并记录对应的数据；数据处理：采集到的数据由于 受很多外界的干扰，如车间其它设备运行、其它人 为干扰产生振动，都能影响数据的准确性，因此就 要进行数字 滤 波；采 集 的 数 据 要 选 取 最 大 值 及 对 应的时间一 起 进 行 存 储，还 要 根 据 要 求 分 类 处 理 以及数据更新；报警显示输出：本控制系统主要目