振动量测与频谱分析
爆破振动测量报告
爆破振动测量报告1. 引言爆破振动测量是一种常用的地震监测手段，用于记录爆破活动引起的地面振动情况。
本报告旨在分析某爆破活动的振动测量数据，并对其进行评估和总结。
2. 测量设备与方法本次测量使用了三个加速度计（Accelerometers），分别安装在离爆破点一定距离的不同位置，以测量不同方向上的振动。
加速度计的采样频率为500Hz，并以数字方式记录数据。
3. 测量数据与分析通过对测量数据进行处理和分析，得到了以下结果：3.1 最大振动幅值在三个测点的振动数据中，分别选取了最大振动幅值。
结果显示：•离爆破点最近的测点振动幅值为5.1mm/s。
•离爆破点较远的测点振动幅值为2.8mm/s。
•另外一个测点振动幅值为3.5mm/s。
3.2 频谱分析对测量数据进行频谱分析，得到了下图所示的频谱图：从频谱图可以观察到主要能量集中在10Hz附近，并有一些低频和高频成分。
3.3 振动时间历程下图展示了三个测点的振动时间历程：从时间历程图可以看出，振动信号具有明显的脉冲性质，持续时间较短，峰值出现在爆破后不久，并逐渐衰减。
4. 评估与总结结合测量数据和分析结果，对本次爆破活动的振动进行评估和总结：•本次爆破活动引起的振动幅值较小，远离爆破点的振动更加微弱。
•振动频谱主要集中在10Hz附近，具有一些低频和高频成分。
•振动时间历程显示了明显的脉冲特征，持续时间较短。
综上所述，本次爆破活动对周围地面的振动影响较小，不会对周围建筑物和设施产生明显的损害。
5. 结论根据对测量数据的分析，本次爆破活动引起的地面振动幅值较小且持续时间较短。
振动频谱主要集中在10Hz附近，具有一些低频和高频成分。
基于这些分析结果，可以判断该爆破活动对周围建筑物和设施的影响较小，不会造成严重的损害。
振动测量分析基础知识
图14 振动的时域和频域波形比较
由图可以注意到， 总振动波形是如何由一 系列小的振动波形构成 的，每一个小的振动波 形各自对应1XRPM、 2XRPM、3XRPM、等等。 将这些个别振动波形代 数相加就得到总振动的 波形，可在示波器上或 振动分析仪上显示出来。
什么是振动频谱（也称为“FFT”）？
利用示波器可观察振动波，将来自振动传感器的电信号加到示波器 的两极板上，这样就会将通过极板的电子束产生转移，从而在屏幕上显 示出振动波形。如下图所示。
图21是针对振动加速度的振动等级图。振动加速度分级也是具有 频率依赖性。如例如，在18000 CPM时，2g’s的振动是处于较差的范 围内，而在180000 CPM（3000Hz）时的2g’s振动侧是处于优秀的范 围内。
图17 实际振动转换成FFT的过程
什么时候使用位移、速度或加速度？
当对机器振动进行分析时，重要的一点是尽可能多地收集到有关 该机器的资料（如轴承类型和型号、每根轴的精确转速、齿轮的齿数、 叶轮的叶片数等）。不了解这些信息资料将会影响振动分析的准确性。 振动幅值是是振动分析中经常使用的重要振动参数之一，它于机器存 在的潜在故障问题的严重程度成正比，并且它也是显示机器状态的首 选参数之一。振动幅值的测量类型可以是位移、速度或加速度。但总 的来说更比较常用的是速度。 通常认为当测量的频率范围在600CPM(10Hz)以下时，采用位移测 量单位是很有利的。振动幅值必须有相应的振动频率值做补充说明才 能正确评估振动的严重程度。而只是简单地说“1X RPM 振动是2mils 是不够的，没有足够的信息评价机器的状态是好还是不好。例如，在 3600 CPM转速下振动2mils pk-pk 要比在300 CPM转速下振动2mils pk-pk 对设备的损坏程度要大得多（见图22）。所以，在整个频率范 围内，单独使用位移值是不能对机器进行评估的。
振动测量及频谱分析
振动测量及频谱分析振动测量及频谱分析是一个在工程领域中广泛应用的技术领域。
振动测量能够对物体的振动行为进行准确测量，并通过频谱分析来分析振动信号的频率分布及能量大小。
本文将从振动测量的原理、频谱分析的方法和应用领域等方面来进行介绍。
一、振动测量的原理振动测量是利用传感器将物体的振动变化转化为电信号，再通过相应的测量仪表来实现对振动的测量。
常用的振动传感器有加速度传感器、速度传感器和位移传感器。
加速度传感器是最常见的振动传感器，它通过感受物体的加速度来测量振动。
速度传感器则通过测量物体的速度来间接测量振动，位移传感器则直接测量物体的位移变化。
振动测量通常可以采用两种方式进行：点测法和场测法。
点测法是通过将传感器直接固定在被测物体上来测量振动，适用于机械系统中的部件振动测量。
场测法则是将传感器固定在离被测物体一定距离的固定点上，通过测量传感器所在点的振动来间接测量被测物体的振动。
场测法适用于较大物体或结构的振动测量。
二、频谱分析的方法频谱分析是将振动信号转换为频谱图以进行分析的方法。
常用的频谱分析方法有傅里叶变换、功率谱密度分析和包络分析等。
1.傅里叶变换：傅里叶变换是一种将时域信号转化为频域信号的方法。
通过傅里叶变换，可以得到振动信号的频率分布特性。
傅里叶变换可以表示为：\[ X(f) = \int_{-\infty}^{\infty} x(t)e^{-j2\pi ft} dt \]其中，X(f)是频域上的信号，x(t)是时域上的信号，f是频率。
2.功率谱密度分析：功率谱密度分析是一种分析振动信号频率分布密度的方法，它描述了频域上各个频率的能量大小。
功率谱密度可以通过直接对振动信号进行傅里叶变换得到，也可以通过相关函数计算得到。
3.包络分析：包络分析是一种分析振动信号包络曲线的方法。
在振动信号中，常常会存在着多个频率分量，包络分析可以将各个频率分量分离出来，得到振动信号的主要振动频率。
三、频谱分析的应用领域1.机械故障诊断：通过振动测量及频谱分析可以检测机械系统中的振动异常，进而判断机械系统的故障类型和严重程度。
油田电动机振动分析及检修应用
油田电动机振动分析及检修应用一、引言油田是石油资源开发的重要领域，而油田设备中的电动机是其核心部件之一。
电动机在运行过程中可能出现振动问题，如果振动过大或者频率异常，就会给设备带来损害，甚至危及人身安全。
对油田电动机的振动进行分析并进行相应的检修是非常重要的。
本文将重点讨论油田电动机振动分析及检修的应用。
二、电动机振动的原因1. 不平衡电动机的不平衡是导致振动的主要原因之一。
通常情况下，不平衡可能由于转子、风扇或联轴器的不平衡而引起。
2. 轴承故障油田电动机在运行中，轴承发生故障也会导致振动。
常见的轴承故障包括润滑不足、过载或者轴承磨损等。
3. 对中对中不良也是导致振动的一个主要原因，对中问题可能由于安装不良、联轴器断裂等问题引起。
4. 电动机结构松动电动机结构松动也会引起振动，例如螺钉松动、支架变形等。
5. 磨损电动机的磨损也可能导致振动问题，例如轴承磨损、零部件磨损等。
以上这些原因都可能会导致电动机振动，因此在实际应用中需要对这些因素进行分析。
三、振动分析技术1. 振动测量振动测量是一种重要的分析振动的技术手段，通过振动测量可以获取到电动机振动频率、幅值等具体数据，从而分析振动的原因。
目前常用的振动测量设备包括加速度传感器、振动测试仪等。
2. 频谱分析频谱分析是一种通过变换时域振动信号到频域振动信号的技术手段，通过频谱分析可以清晰地获取到振动信号的频率成分，从而找出振动的原因。
3. 振动诊断振动诊断是通过对振动信号的分析，诊断出电动机故障的具体原因。
通过振动诊断可以对电动机的故障进行快速准确的分析，并指导后续的维修工作。
四、电动机振动检修应用1. 检修前的准备工作在进行电动机振动检修前，需要做好相关的准备工作，包括清理现场，确认电动机的工作状态，采集相关的振动数据等。
2. 检查轴承和联轴器对于电动机振动的原因主要是轴承和联轴器的故障，因此在检修中需要对轴承和联轴器进行仔细的检查，如果发现问题需要及时更换或维修。
振动故障诊断要点
振动故障诊断要点振动故障是机械设备常见的故障类型之一，通过振动故障诊断可以帮助工程师找出故障的原因并采取相应的维修措施。
下面是振动故障诊断的要点：1.基本振动概念：了解振动的基本概念和参数，如振动的幅值、频率、相位和加速度等。
这些参数可以帮助工程师判断振动的严重程度和类型。
2.振动特征分析：振动特征分析包括频谱分析、时域分析和轨迹分析等。
频谱分析可以将振动信号转化为频谱图，从而找出频率和幅值异常的情况。
时域分析可以观察振动信号的波形，判断是否存在常见的故障类型。
轨迹分析可以观察旋转机械中旋转部件的运动轨迹，如转子不平衡和轴承故障。
3.振动测量与工具：了解振动测量的原理和方法，掌握常见的振动测量仪器，如加速度计、速度计和位移计等。
这些测量工具可以帮助工程师获取准确的振动数据，并用于故障诊断。
4.振动故障类型：了解振动故障的常见类型，如轴承故障、齿轮故障、不平衡和磨损等。
每种故障类型都有其特定的振动特征，通过分析这些特征可以判断故障的类型和位置。
5.振动诊断方法：根据振动特征和振动测量数据，结合机械设备的工作原理和结构特点，采用不同的振动诊断方法。
常见的方法包括单点测量、多点测量、滤波和波形诊断等。
通过综合应用这些方法，可以准确判断振动故障的原因。
6.振动故障分析：进行振动故障诊断后，需要对振动数据进行进一步的分析。
这包括对振动频谱进行解释和比较，对不同的振动特征进行关联分析，以及对振动故障的可能原因进行推断和验证。
7.故障预防和维护：通过振动故障诊断可以及时找出故障的原因，从而采取相应的维修措施。
然而，更好的方法是在设备正常运行期间进行故障预防和维护工作，包括定期检查和维护设备、定期校准和保养振动测量仪器等。
8.振动故障诊断的案例分析：通过分析实际案例，学习振动故障诊断的方法和技巧。
实际案例可以帮助工程师理解振动故障的原因和机理，并提高振动故障诊断的能力。
振动故障诊断是机械设备维修中重要的一环，能够帮助工程师快速准确地找出故障的原因，避免设备损坏和停机时间的增加。
振动测试与分析技术的发展
振动测试与分析技术的发展引言：振动是机械工程中一个重要的研究领域，它涉及到机械系统的稳定性、可靠性以及性能优化等方面。
振动测试与分析技术作为振动研究的重要手段，经过多年的发展和创新，已经成为机械工程领域中不可或缺的一部分。
本文将探讨振动测试与分析技术的发展历程以及其在制造过程中的应用。
一、振动测试技术的发展振动测试技术起源于上世纪初，最初主要应用于航空航天领域。
随着工业技术的进步和需求的增加，振动测试技术逐渐扩展到了其他领域，如汽车、电子设备、船舶等。
在早期，振动测试主要依靠人工测量和简单的仪器设备，测试结果的准确性和可靠性受到了很大的限制。
随着科技的进步，计算机技术的应用为振动测试带来了巨大的突破。
计算机辅助测试系统的出现使得振动测试能够更加自动化、精确化和高效化。
传感器技术的发展也为振动测试提供了更多的选择，如加速度传感器、速度传感器和位移传感器等。
同时，数据采集与处理技术的提升使得振动测试数据的获取和分析更加方便和快捷，大大提高了测试的效率和准确性。
二、振动分析技术的发展振动分析技术是振动测试的重要组成部分，它通过对振动信号的处理和分析，可以获取到机械系统的振动特性和故障信息。
随着振动测试技术的发展，振动分析技术也得到了广泛的应用和研究。
最早的振动分析方法主要依靠频谱分析技术，通过将时域信号转换为频域信号，可以获取到系统的频率响应和共振特性。
然而，频谱分析方法只能提供静态的频率信息，对于动态的振动问题并不适用。
随着时间域分析方法的发展，如包络分析、瞬时频率分析和小波分析等，振动分析技术的应用范围得到了进一步扩展。
这些方法能够提供更多的振动特征信息，如冲击信号、共振频率变化和瞬态振动等，对于故障诊断和预测具有重要意义。
三、振动测试与分析技术在制造中的应用振动测试与分析技术在制造过程中的应用主要体现在以下几个方面：1. 产品设计与改进：通过振动测试与分析技术，可以评估产品的振动性能和可靠性，为产品的设计和改进提供依据。
电机震动的测量方法
电机震动的测量方法电机震动是指电机运行时产生的机械振动。
电机震动会导致电机和机器设备的损坏，影响设备的正常运行。
因此，对电机震动的测量和监测十分重要。
本文将介绍电机震动的测量方法。
1.传感器测量法：传感器是目前最常用的电机震动测量方法之一、传感器能够直接测量电机震动，并将其转化为电信号进行分析和判读。
主要使用的传感器包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器。
- 加速度传感器（Accelerometer）是最常见的电机震动传感器。
它能够测量电机震动的加速度，通过与电机振动频率的关系，进而分析和判读电机的状态。
加速度传感器常常安装在电机轴承处，能够直接感知到电机的振动。
- 速度传感器（Velocity transducer）能够测量电机震动的速度。
与加速度传感器相比，速度传感器不易受到高频振动的干扰，因此在一些特定场合下更加适用。
- 位移传感器（Displacement sensor）测量电机震动的位移，可以直接反映电机的振动情况。
位移传感器能够精确度量电机振动的幅值，对于分析电机问题有较高的准确性。
2.振动计测量法：振动计是利用机械传动原理进行测量的设备。
它可以将电机振动转换成旋转角度或位置，进而判断电机的振动情况。
-机械式振动计是一种简单而有效的电机震动测量设备。
它通常由旋转惯性装置和振动表盘组成。
当电机运行时，旋转惯性装置会受到振动影响，进而使得振动表盘移动。
振动表盘的读数可以反映电机的振动程度。
-电子式振动计是一种采用电子技术进行测量的设备。
它通过电子传感器测量电机振动的角度或位置，转化为电信号进行分析和判读。
电子式振动计具有高精度、自动记录和数字化等优点。
3.频谱分析法：频谱分析是电机震动测量中常用的一种方法。
通过测量电机振动信号的频谱，可以分析电机振动的频率成分和振幅分布，从而得到电机的振动特征。
- 傅里叶变换（Fourier Transform）是频谱分析的基础方法。
它能够将时域的振动信号转换为频域的频谱分布图，直观地反映不同频率成分在整个振动信号中所占比例。
戴维宁定理实验的振动测量与分析技术
戴维宁定理实验的振动测量与分析技术振动测量与分析技术在工程领域中具有重要的应用价值。
利用该技术，可以对结构的振动特性进行准确测量和全面分析，为结构的设计和改进提供可靠的依据。
本文将重点介绍戴维宁定理实验的振动测量与分析技术，包括其原理、实验方法和应用案例。
一、戴维宁定理实验的原理戴维宁定理是振动理论中的重要定理之一，它指出在弹性系统中，存在一个频率与模态形式相对应的节点，该节点处的位移为零。
基于戴维宁定理，可以通过测量节点上的位移来确定振动频率和振型。
二、戴维宁定理实验的基本步骤1. 实验样品准备：选择适当的实验样品，如梁或板材等，要求样品具有一定的刚度和振动特性。
2. 传感器布置：根据实验设计要求，在实验样品的关键位置布置加速度传感器和位移传感器，用于测量振动信号。
3. 激励源设置：选用适当的激励源，如振动器、冲击锤等，对实验样品进行激励。
激励源的选取应考虑样品的尺寸、质量等因素。
4. 测量数据采集：利用数据采集设备，同时记录传感器测量到的加速度和位移信号。
确保数据采集的精确性和一致性。
5. 数据处理与分析：通过合适的数据处理与分析方法，获取振动频率和振型信息。
常用的方法包括傅里叶变换、模态分析等。
三、戴维宁定理实验的应用案例1. 振动模态分析：应用戴维宁定理实验技术可以确定结构的振动模态，进一步分析结构的振动特性和研究结构的固有频率、阻尼比等参数。
2. 故障诊断与监测：通过振动测量和分析，可以对工业设备的正常运行状态进行监测，并判断设备是否存在故障。
在振动频谱中，故障所产生的特征频率会有明显的峰值。
3. 结构健康监测：戴维宁定理实验技术还可用于大型结构的健康监测，例如桥梁、高楼等。
通过对结构的振动模态进行分析，可以判断结构是否存在疲劳、损伤或变形等问题，从而提前采取维修措施。
四、总结戴维宁定理实验的振动测量与分析技术在工程领域具有重要的应用价值。
通过该技术，可以准确测量和分析结构的振动特性，为结构的设计、改进和故障诊断提供可靠的依据。
容积式压缩机的振动测试与分析方法研究
容积式压缩机的振动测试与分析方法研究引言：容积式压缩机是一种常见的流体机械设备，广泛应用于空调、制冷、石油化工等领域。
振动是容积式压缩机中普遍存在的问题，它可能会导致设备损坏、能效下降以及噪音增加。
因此，对容积式压缩机的振动进行测试和分析，对于提高设备的性能和可靠性至关重要。
一、测试方法的选择1. 加速度传感器：常用的振动测试方法之一是使用加速度传感器。
该传感器能够测量容积式压缩机的振动加速度，并将其转换为电信号输出。
通过在不同位置安装传感器，可以获得设备不同部位的振动数据。
2. 频谱分析：在振动测试中，频谱分析是一种常用的方法。
它可以将时间域上的振动信号转换为频域上的信号，并进一步分析信号中不同频率的成分。
通过频谱分析，可以确定容积式压缩机在不同频段上的振动情况，从而找出主要的振动源。
3. 振动传感器网络：为了全面了解容积式压缩机的振动情况，可以采用振动传感器网络进行测试。
该网络由多个传感器组成，可同时监测设备的多个位置。
通过对传感器数据的收集和分析，可以全面地评估设备的振动性能。
二、振动分析的内容1. 频率特性分析：在振动测试中，频率特性分析是非常重要的一部分。
通过计算容积式压缩机在不同频率下的振动幅值，可以得到频率特性曲线。
这些曲线反映了设备在不同工况下的振动状况，可以用于判断设备的稳定性和可靠性。
2. 振动源识别：通过振动分析，可以确定容积式压缩机的振动源。
常见的振动源包括不平衡、不对中、轴承故障等。
准确识别振动源有助于进一步分析和解决振动问题，提高设备的性能和寿命。
3. 模态分析：容积式压缩机的模态分析可以用于确定设备的固有频率和振型。
通过模态分析，可以识别出容积式压缩机的共振点，从而采取相应的措施来避免设备共振引起的故障。
三、振动问题的解决方法1. 功率匹配：容积式压缩机在使用过程中应与其配套的动力设备功率匹配。
如果功率匹配不合理，容易导致设备振动加剧。
因此，在选择压缩机时，应根据使用需求和技术参数选择与之匹配的动力设备。
电机振动测量方法
电机振动测量方法
电机振动测量是通过对电机振动信号进行分析，在电机运行过程中，通过测量电机振动信号的幅值、频率和相位等参数，来评估电机的运行状态以及可能存在的故障。
常用的电机振动测量方法有以下几种：
1. 加速度传感器法：使用加速度传感器将电机振动信号转化为电信号，通过测量加速度来评估电机振动情况。
该方法可以测量电机在不同方向上的振动，并可以得到振动的时域和频域信息。
2. 速度传感器法：使用速度传感器来测量电机的转速，并根据转速的变化来评估电机振动情况。
该方法可以快速获取电机转速和振动频率的关系。
3. 位移传感器法：使用位移传感器来测量电机轴向或径向的位移，并根据位移的变化来评估电机振动情况。
该方法可以得到电机轴向或径向的振动情况和变化趋势。
4. 频谱分析法：对电机振动信号进行频谱分析，得到振动信号在不同频率上的能量分布情况。
通过分析频谱可以判断电机是否存在故障，如不平衡、轴承磨损等。
5. 小波分析法：使用小波分析方法对电机振动信号进行分析，可以得到不同尺度下的振动信号信息，对于不同频率范围的振动信号有更好的分辨能力。
以上方法可以单独应用或结合使用，根据具体的需求和电机特点选择合适的测量方法，进行电机振动的监测和分析。
建筑物振动测量技术与分析方法
建筑物振动测量技术与分析方法近年来，建筑物的振动问题引起了越来越多的关注。
振动不仅对建筑物的结构安全和使用寿命产生影响，还会对周围环境和居民的生活造成不便。
因此，建筑物振动的测量技术和分析方法成为研究的重点之一。
本文将介绍一些常用的建筑物振动测量技术和分析方法。
一、振动传感器振动传感器是建筑物振动测量的核心装置，常见的振动传感器包括加速度计、速度计和位移计。
加速度计用于测量物体的加速度，速度计用于测量物体的速度，位移计用于测量物体的位移。
这些传感器通过将物体的振动转化为电信号来进行测量。
二、振动测量方法1. 尖兵法尖兵法是一种常用的建筑物振动测量方法，它通过在建筑物上放置一根垂直棍杆，棍杆上有一个尖锥。
当建筑物发生振动时，尖锥会相应地振动。
通过测量尖锥的振动幅度和频率，可以得出建筑物的振动特性。
2. 激励-响应法激励-响应法是一种通过施加外部激励来测量建筑物振动的方法。
在这种方法中，会在建筑物上施加一个外部力或冲击，然后测量建筑物的振动响应。
通过分析外部激励和建筑物振动响应之间的关系，可以得出建筑物的振动特性。
三、振动分析方法1. 频谱分析频谱分析是一种将振动信号分解为不同频率分量的方法。
它通过将振动信号转换到频域来进行分析。
常用的频谱分析方法包括傅里叶变换、小波变换等。
通过频谱分析，可以得到建筑物振动的频率分布情况，从而了解建筑物的振动特性。
2. 模态分析模态分析是一种通过计算建筑物的固有振动模态来分析其振动特性的方法。
在模态分析中，会先进行振动测量，得到建筑物的振动响应数据。
然后，将振动响应数据进行处理，提取出建筑物的固有频率和振动模态。
3. 研究方法在建筑物振动测量技术和分析方法的研究中，除了上述提到的方法外，还有一些进一步的研究方法。
比如，可以采用数值模拟方法来模拟建筑物的振动响应，从而得出建筑物的振动特性。
另外，可以使用大数据分析方法，对大量的振动数据进行分析，得出建筑物的振动规律。
四、应用领域建筑物振动测量技术和分析方法在很多领域都有应用。
振动测量实验报告册(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解振动测量原理，掌握振动测量方法。
2. 学会使用振动测量仪器，如加速度计、速度计等。
3. 了解振动信号分析技术，包括频谱分析、时域分析等。
4. 分析实验数据，掌握振动特性，为工程应用提供依据。
二、实验原理振动测量是通过测量振动体的位移、速度或加速度等参数来描述振动现象的过程。
常用的振动测量方法有直接测量法和间接测量法。
1. 直接测量法：通过测量振动体的位移、速度或加速度等参数，直接获得振动信息。
如使用加速度计、速度计等。
2. 间接测量法：通过测量振动体的其他参数，如振动频率、振幅等，间接获得振动信息。
三、实验仪器与设备1. 振动信号发生器：用于产生不同频率、振幅的振动信号。
2. 加速度计：用于测量振动体的加速度。
3. 速度计：用于测量振动体的速度。
4. 振动分析仪：用于分析振动信号，如频谱分析、时域分析等。
5. 激光测距仪：用于测量振动体的位移。
6. 实验台架：用于固定振动信号发生器和振动测量仪器。
四、实验步骤1. 实验前准备：熟悉实验原理、仪器操作，了解实验注意事项。
2. 连接实验电路：将振动信号发生器、加速度计、速度计等仪器连接到实验台架上。
3. 调整实验参数：设置振动信号发生器的频率、振幅等参数，确保振动信号符合实验要求。
4. 测量振动参数：启动振动信号发生器，记录加速度计、速度计等仪器的输出信号。
5. 分析实验数据：使用振动分析仪对振动信号进行分析，如频谱分析、时域分析等。
6. 实验结果处理：整理实验数据，绘制实验曲线，分析振动特性。
五、实验结果与分析1. 实验数据整理：将加速度计、速度计等仪器的输出信号进行整理，包括时间、频率、振幅等参数。
2. 实验曲线绘制：根据实验数据，绘制加速度-时间曲线、速度-时间曲线等。
3. 频谱分析：使用振动分析仪对振动信号进行频谱分析，确定振动频率、振幅等参数。
4. 时域分析：使用振动分析仪对振动信号进行时域分析，观察振动波形、相位等参数。
测振分析报告
测振分析报告1. 引言测振分析是一种通过对振动信号进行测量和分析来评估设备或结构物的运行状态和健康状况的方法。
它可以帮助我们及时发现和解决潜在的故障问题，提高设备的可靠性和工作效率。
本报告将介绍测振分析的步骤和方法，并根据实际案例进行分析和解读。
2. 测振分析步骤2.1 数据采集首先，我们需要采集振动信号的数据。
可以使用加速度传感器等设备将振动信号转换为电信号，并将其记录下来。
在采集数据时，需要注意选择合适的采样频率和采样时长，以确保获得足够准确和全面的振动数据。
2.2 数据预处理在进行振动数据分析之前，需要对原始数据进行一些预处理工作。
例如，可以使用滤波器去除高频噪声和低频干扰，使得数据更加清晰和可靠。
此外，还可以对数据进行归一化处理，以便进行比较和分析。
2.3 数据分析在数据预处理完成后，我们可以开始进行振动数据的分析工作。
常用的数据分析方法包括时域分析、频域分析和轨迹分析等。
时域分析可以帮助我们观察信号的时序特征，如振幅、波形和峰值等。
频域分析可以将信号转换为频谱图，帮助我们识别信号中的频率成分。
轨迹分析则可以通过绘制信号的相位轨迹图，揭示信号的周期性和相位特征。
2.4 故障诊断通过对振动数据的分析，我们可以识别出一些异常和故障情况。
例如，当振动信号的频谱图中出现峰值或异常谐波时，可能意味着设备存在轴承磨损或不平衡等问题。
此外，还可以根据振动信号的时域特征，如峰值和变化趋势，推断设备的运行状态和寿命。
3. 实际案例分析3.1 案例背景我们以一台工业离心泵为例进行振动分析。
这台泵用于输送液体，在运行过程中出现了振动异常的情况。
我们将采集到的振动数据进行分析，以确定故障的原因。
3.2 数据采集和预处理通过安装加速度传感器，我们采集到了离心泵的振动数据，并对数据进行了滤波和归一化处理。
处理后的数据清晰可见，没有明显的噪声和干扰。
3.3 数据分析和故障诊断通过对振动数据进行频域分析，我们发现在频谱图中出现了明显的峰值。
机械系统振动监测与故障诊断方法
机械系统振动监测与故障诊断方法引言机械系统的振动是指机械元件或部件在运动过程中产生的周期性或非周期性的震动现象。
振动会导致机械系统的运行不稳定，降低系统的工作效率，甚至引发故障。
因此，对机械系统的振动进行监测和故障诊断是非常重要的。
本文将介绍机械系统振动监测与故障诊断的一些常见方法。
一、振动传感器的应用振动传感器是一种用于测量机械系统振动的装置，常见的振动传感器包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器。
加速度传感器常用于测量机械系统的振动加速度，速度传感器则用于测量振动速度，位移传感器用于测量机械系统的振动位移。
二、频谱分析方法频谱分析是一种常见的振动信号处理方法，可用于对机械系统的振动信号进行分析。
通过将振动信号转换为频谱图，可以清晰地观察到振动信号在不同频率上的能量分布情况。
频谱分析可以帮助工程师判断机械系统振动的原因，例如确定是否存在某个特定频率的共振点。
三、时域分析方法时域分析是通过分析振动信号在时间域上的波形特征来判断机械系统的振动情况。
时域分析可以通过计算信号的均值、方差、峰值等参数来评估振动信号的特性。
通过时域分析，工程师可以了解振动信号的幅值、周期、频率等信息，从而判断机械系统是否存在振动问题。
四、振动特征提取方法振动特征提取是通过对振动信号进行数学运算和处理，提取出能够反映机械系统振动特征的特征参数。
常见的振动特征参数包括峰值、脉冲指数、裕度、峭度等。
通过提取振动特征参数，可以更准确地诊断机械系统的故障原因。
五、人工智能在振动监测与故障诊断中的应用近年来，人工智能技术在振动监测与故障诊断中得到了广泛的应用。
通过使用机器学习算法和深度学习模型，可以从大量的振动数据中学习并建立模型，实现对机械系统的状态识别和故障预测。
人工智能的引入可以大大提高振动监测与故障诊断的准确性和效率。
六、实时监测与远程诊断技术实时监测与远程诊断技术是指利用物联网和远程通信技术，对机械系统的振动进行实时监测和故障诊断。
振动测量及频谱分析PPT
爆震测量
*
*
七、振动的频谱分析及仪器
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测量时域图形用的是示波器，测量频域图形用频谱仪.
02
时域图形
01
*
频谱仪
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频域图形 （频谱图）
频谱图或频域图：它的横坐标为频率f，纵坐标可以是加速度，也可以是振幅或功率等。它反映了在频率范围之内，对应于每一个频率分量的幅值。
基波与三次谐波的频谱
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基波与3次谐波合成的波形
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方波可分解成同频基波及 3、5、 7……奇次 谐波
依靠频谱分析法进行故障诊断
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减速箱故障分析 时域波形 b）频域波形
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爆破振动记录仪
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打印机
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海啸预警系统
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地震是引发海啸的主要原因之一。地震中断层移动导致断层间产生空洞，当海水填充这个空洞时产生巨大的海水波动。这种海水波动从深海传至浅海时，海浪陡然升到十几米高，并以每秒数百米的速度传播。海浪冲到岸上后，将造成重大破坏。
单击添加副标题
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六、压电振动加速度传感器在汽车中的应用 加速度传感器可以用于判断汽车的碰撞，从而使安全气囊迅速充气，从而挽救生命；还可安装在气缸的侧壁上，尽量使点火时刻接近爆震区而不发生爆震，但又能使发动机输出尽可能大的扭矩。
爆震波形
*
汽车发动机中的气缸点火时刻必须十分精确。如果恰当地将点火时间提前一些，即有一个提前角，就可使汽缸中汽油与空气的混合气体得到充分燃烧，使扭矩增大，排污减少。但提前角太大时，混合气体产生自燃，就会产生冲击波，发出尖锐的金属敲击声，称为爆震，可能使火花塞、活塞环熔化损坏，使缸盖、连杆、曲轴等部件过载、变形，可用压电传感器检测并控制之。
震动现象的实验测量与分析
震动现象的实验测量与分析震动现象是物体或系统在受到外力作用后发生的周期性或非周期性运动。
在工程领域和科学研究中，我们常常需要对震动现象进行实验测量和分析，以了解和控制物体的振动行为。
本文将介绍关于震动现象测量与分析的实验方法和数据处理技术。
一、实验测量1. 实验设备选择在进行震动现象的实验测量时，我们需要选择合适的实验设备。
通常情况下，可以使用加速度计、速度计或位移计等传感器来测量物体的振动参数。
根据实际需求，选择合适的传感器进行测量。
2. 实验参数设置在进行实验前，需要确定实验参数，包括激励力的大小、频率等。
这些参数将直接影响到实验结果的准确性和可靠性。
根据目标物体的特性和实验要求，合理设置实验参数。
3. 数据采集在实验过程中，使用合适的数据采集设备记录传感器所测得的数据。
数据采集设备可以是计算机、数据采集卡或者专门的数据记录仪等。
确保数据采集的准确性和稳定性，以获得可靠的实验数据。
二、数据处理与分析1. 数据预处理在进行数据处理之前，需要对采集得到的原始数据进行预处理。
这包括滤波、降噪和校准等步骤。
滤波是用于去除高频噪声或其他干扰信号，降低数据的噪声级别。
校准是将原始数据转换为真实的物理量，如加速度、速度或位移。
2. 时间域分析时间域分析是对振动信号进行时域特性的分析。
常用的方法有均方根、峰值、峰峰值和时域波形等。
均方根代表了振动信号的能量大小，峰值表示了振动信号的最大值，峰峰值是振动信号波动的范围。
波形图可以直观地表示振动信号的变化规律。
3. 频域分析频域分析是对振动信号进行频域特性的分析。
通过对振动信号进行傅里叶变换，可以将信号转换为频谱图。
频谱图表示不同频率成分的振幅大小。
在频域分析中，常用的方法有频谱密度、功率谱和频谱包络等。
4. 模态分析模态分析用于研究物体的振动模态。
通过对振动信号进行模态分析，可以得到物体的固有频率、振型和阻尼等信息。
模态分析可以帮助我们了解物体的结构特性和动力学行为，对于设计和优化物体的振动性能具有重要意义。
振动检测分析基本概念知识
10/07/1998 1:32:32
14/08/1998 1:23:53
11/09/1998 1:25:20
mm/s
rms
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
Velocity
其意义是…..?
如何用于评价机器状态
振动的标准 IRD.Machanalysis 通用旋转机械 振动位移和速度 标准
如何用于评价机器状态
10 Hz = 600 RPM
FFT
10 Hz
一个更复杂的频谱
Rub
Imbalance
FFT
10 Hz
80 Hz
600 CPM
4,800 CPM
使用特殊的计算方法指示在频谱中的位置 – 叫做 “激励频率”.
激励频率
分辨率 高分辨率 低分辨率
加窗
记录振动信号 段. 段的边缘必须平滑，避免 频谱泄漏.
工厂维修的作用
事后维修
也叫“故障维修” 常见的方式 (即使在今天) 可接受的运行成本
二次损害 (10X$) 高停产时间 高备件库存 安全考虑
预防维修
在故障前维修 (也叫 “计划维修”, “历史维修”, “基于日期维修”) 今天大部分工厂中常用的维修方式 假定所有机器到时失效 在失效前进行维修 停机 但是，机器什么时候失效?
缺点 机器仍然早期失效 完全良好的机器被 “维修” 停机大修常引入问题 不必要的停机时间
预防维修
预测维修
“如果机器没有问题, 不要维修!” (也叫 “基于状态的维修”) 预测机器什么时候将失效 安排在最方便的时候修理 判断 “危险” 进行 “状态监测” 确定健康状态 预测失效 合理行动 优点: 无停机时间 无意外失效 无二次损坏 计划所有维修
振动测量技术-振动信号的频谱分析振动
机械法
利用杠杆原理将振动量放 大后直接记录下来
抗干扰能力强，频率范围及动态、线性 范围窄、测试时会给工件加上一定的负 荷，影响测试结果，用于低频大振幅振 动及扭振的测量
光学法
利用光杠杆原理、读数显 微镜、光波干涉原理，激 光多普勒效应等进行测量
不受电磁场干扰，测量精度高，适于对 质量小及不易安装传感器的试件作非接 触测量。在精密测量和传感器、测振仪 标定中用得较多
下面分别就这些组成环节作一简单介绍。 (1) 测振传感器
拾振部分是振动测量仪器的最基本部分， 它的性能往往决定了整个仪器或系统的性能。
振动测量技术-振动信号的频谱分 析振动
根据线性系统的叠加原理，振动的响应是 振动系统拾振部分对各个谐振动响应的叠加。
在许多情况下，例如惯性式测振传感器， 振动系统的振动是由载体的运动所引起的。如 图5.3所示。设载体的绝对位移为z1，质量块m 的绝对位移为z0则质量块的运动方程为:
第5章 振动测量技术
5.1 振动和振动测量系统 5.2 振动参量的测量 5.3 机械阻抗测量 5.4 振动信号的频谱分析
振动测量技术-振动信号的频谱分 析振动
振动是工程技术和日常生活中常见 的物理现象，在大多数情况下，振动是 有害的，它对仪器设备的精度，寿命和 可靠性都会产生影响。当然，振动也有 可以被利用的一面，如输送、清洗、磨 削、监测等。
电测法、机械法和光学法。 其简单原理和优缺点见表5.1。
振动测量技术-振动信号的频谱分 析振动
表5.1 振动测量方法分类
名称
原理
优缺点及应用
电测法
将被测对象的振动量转换 成电量，然后用电量测试 仪器进行测量
灵敏度高，频率范围及动态、线性范围 宽，便于分析和遥测，但易受电磁场干 扰。是目前最广泛采用的方法
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CPB Spectrum
fl fc fu
fu/fl=constant, 当fu/fl=2, 称为octave频谱 fc= (fu x fl) = 2 fl
目前国际通用以1kHz作为倍频中心频率。这时 为63Hz，125Hz， 250Hz，500Hz，1kHz，2kHz，4kHz，8kHz 等
频谱每条资料之间有固定的频宽 例如FFT频谱
Constant Percentage Bandwidth Spectrum
CPB Spectrum 频谱每条资料之间有固定的频宽百分比 例如1/3 Octave
其他
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Constant Bandwidth Spectrum
f f
量测频宽 f 解析条数N
1. 传感器(Transducer) 将振动的现象转换为电子讯号 速度规(Velocity transducer) 压电式加速度计(Piezo Type Accelerometer) 电容式加速度计(Capacity Type Accelerometer) 窝电流式位移计(Eddy Current Proximeter) 电容式位移计(Capacity Proximeter) 2.振动计(Vibration Meter) 3.频谱分析仪(Signal Analyzer)
油漩 Oil whirl
组件松动的谐波 Looseness Harmonics
1X
2X
3X
4X
•动不平衡 基本特征: 1倍频的振动量很高,且振动量随着转速的增加而变大, 从频谱 图中其他倍频都很小, 甚至没有 引起的原因: 组装不良, 材质不均匀, 或零组件已经变形或磨损等
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振动诊断基本原则
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速度规(Velocity Transducer)
• • • • 最古老的振动传感器之一 目前尚在使用的应用：地震、动平衡机、电厂机械 优点：容易制作、感度高、不需电源供应 缺点：体积、重量大、频宽响应不良（10~1kHz)
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压电式加速度计
• 目前最广为使用的一种传感器 压电材料：极化过的陶瓷、石英，受应力作用时会有电 荷输出
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均方根值与峰值定义
对于非单频讯号，上述关系并不成立
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均方根值--能量观点的计算法
X(t) t=T
X (t)
2
t=T
面积总和（积分） /T
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均方根值与峰值关系
对于单频的正弦讯号而言，RMS值与0-peak， peak-peak值之间存在以下关系： RMS值 X 2 = 0 - peak 值 0-peak 值 X 2 = peak - peak 值 对于非单频讯号，上述关系并不成立，但一般 量测仪器大都以RMS来检测振动值，并一律使 用上述关系来求得0-peak或peak-peak值。（或 称为Equivalent 0-peak, Equivalent peak-peak)
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1 x rpm 2 x rpm Harmonics
振動計
軸承異常 轉子不平衡 軸彎曲 合成
分解
Sub-rpm
頻譜分析儀
轉子不平衡 振 幅 軸承異常
振動計實際所測得的振動波形
軸彎曲 對心不良
頻譜分析
N x rpm
頻率
N x powerline
振动诊断基本原则
动不平衡 Dynamic unbalance 保持器 或摩擦 Rub 轴不对心或组件 松动 Misalignment Looseness 轴承的边频 Bearing Side-band 轴承 Bearing
*假设讯号为周期函数---傅利叶级数有限积分 *使用数值积分式以便计算机运算
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取样与转换
原则上将类比讯号数字化后，再用电脑 程序进行FFT计算，就可以得到频谱资料
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非FFT频谱技术—平行滤波器
Band pass filter 1 Band pass filter 2 Band pass filter 3 Band pass filter 4 RMS detector RMS detector RMS detector RMS detector
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振动自然频率
当一个机械结构受到敲击后，他会自然地振动起来， 而且是以特定的频率作振动，此振动自然频率为机械 结构固有的特性。
Bruel & Kjaer 機器狀況監測
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结构频率响应函数分析
利用敲击鎚及加速规取得结构体之频率响应函数以 了解结构的振动特性。
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振动量测的基本设备
1.使取样频率量测频宽之最高频率的2倍(Nyquist Frequency)以上 2.在量测频宽之最高频率外再加上一个低通率波器(反假象滤波).
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• 漏失(Leakage)
解决方法:在时间周期里加频窗(Window)
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• 频窗 (Window)
常见的Window • Hanning Window • Flat Top Window • Force Window • Exponential Window
Bruel & Kjaer 機器狀況監測
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振 动 讯 号 的 基 本 构 成
1. 振 2. 频 3. 相 幅 率 位 (振动大小) (振动快慢)
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振幅(振动大小)的表达方式
有以下的振幅表达方式来代表振动的严重程度，峰至峰值(peakto-peak)表示机器振动位移量大小。 峰值(peak)表示机器瞬间承受冲击的振动量大小。 平均值(average)表示机器在某段时间内的振动量平均值。均方根 值(RMS)最能表示机器在某段时间内所承受的振动能量，即振动 的破坏能力。
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振动量测位置选择
在简易或精密诊断中，每次测点必须固定，振动计 固定在回转机械上必需要选在正确的位置，以愈接 近轴承愈好，目的是在获得轴承座最短路径传递值， 尽量避免结构部分所带来的影响。
量測軸相對於 軸承座的振動 轉動力 量測軸承座的絕對振動
加到軸承上的力
垂直方向(Vertical)
•轴不对心 基本特征: 轴的支撑面或连接面不面, 1倍频及/或2 倍频的振动量很高,且轴向振 动特别大,轴向与径向的振动相位差180度 引起的原因: 组装不良,造成心轴Offset/ Angular Misalignment, 及轴承的不对 心 •组件松动 基本特征: 松动可能发生在大的结构件或旋转件上, 倍频很高且很多倍频出现,且 量测不同方向(水平,垂直,轴向), 振动量会不一样 引起的原因: 结构件与所在承靠面松动或分离,轴承松动或间隙, 连轴器松动 • 滚动轴承(滚珠及滚柱轴承)问题 基本特征: 其特征频率和转速, 轴承内外环直径, 轴承珠数及压力角有关 引起的原因: 轴承的瑕疵,或组装过程中撞伤, 及有异物侵入 •滑动轴承(油膜轴承)问题 基本特征: 1倍频的振动量很高, 且0.4~0.55倍频会出现, 2 及3倍频的振动量也 很高 引起的原因: 油膜轴承的间隙不良或真圆度不好,或组装过程中撞伤油膜轴承,润 滑不良
分解
頻譜分析儀
轉子不平衡 振 幅 軸承異常
振動計實際所測得的振動波形
軸彎曲 對心不良
頻譜分析
利用FFT频谱 分析仪，将复 杂的波形转换 成频谱，以便 进一步了解振 动的构成原因
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頻率
振
动
相
位
「振动相位」是指振动讯号相对于某一参考讯号之间 的角度而言。 「振动相位差」是指两种振动讯号之间的角 均方根值(root mean square, rms) 2. 峰值（0-peak) 3. 峰至峰值(peak-peak)
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均方根值与峰值定义
对于单频的正弦讯号而言，RMS值与0-peak， peak-peak值之间存在以下关系： RMS值 X 2 = 0 - peak 值 0-peak 值 X 2 = peak - peak 值
-
+ + + + +
Kistler 剪力型加速规剖面图
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压电式加速度计
• 两种主要类型： –电荷型：适合高温用 –电压型：适合一般用 • 优点： –频宽高（约到25kHz左右） –质量、体积小（1 gm 以下） –价格合宜 –安装容易 • 缺点：低频响应有先天上的限制
Bruel & Kjaer 機器狀況監測
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振动从何处发生﹖
机械组件制造公差、组装时的间隙、零组件间的摩擦 及旋转不平衡等，均是造成机械振动的原因。但有时 也利用振动的特性来帮助我们工作。
Bruel & Kjaer 機器狀況監測
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振动的特性
当一部机器用全部的能量来完成工作，理想上机器是 完全不会产生振动。但事实是，机器运转的循环力经 由机械本身的传递而产生另一副产品〝振动〞。因此 机器一部分的能量以振动的形 式消散。机器振动时机械本身 在平衡位置附近做来回运动， 一秒钟内完成来回运动的次数 称为〝频率〞，以Hz为单位。 来回运动的大小称为“振幅”。
振动量测分析 与动平衡校正实务
课 程 内 容
1 振动的现象 2 振动讯号的基本构成 3 频谱分析原理与振动诊断 4 振动量测基本设备 5 实例分析 6 动平衡校正技术
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振动现象
自人类使用机械以来，振动抑制问题一直是个重要课 题。近年来由于量测仪器及振动知识的进步，振动抑 制技术已经整合在机械设计中，而且也获得很好的效 果。因此了解机械振动的量测分析技术，将大大地助 益于机械性能的改善。
0o
振动讯号与光纤参考讯号落后90 o
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振动相位