机组轴位移振动基础知识【精选】
振动和振动测试的基础知识
单自由度系统的强迫振
响 应
动
幅
值
幅频特性
响 应
激励频率
衡，轴内应力等）
• 测量设备可靠性高
• 界限值不通用
• 测量设备（特别是传感器）可靠
性低
环境影响 • 测量结果受周围环境的影响小 • 测量结果受周围环境的影响大
应用场合 • 监测机械的所有各种振动
• 能得到更详细的关于转子的振动 信息，可作高精度现场平衡数据
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旋转机械振动的
• 基基频是频转分速量频的率。幅值和相位的测 量
• 发生了油膜振荡。
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测量非转动部件的绝对振 动的加速度。 适应高频振动和瞬态振动 的测量。 传感器质量小，可测很高 振级。 现场测量要注意电磁场、 声场和接地回路的干扰。
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压电加速度传感器的典型结
构
晶体片
三角柱
预压簧片
预紧环
质量块
晶体片
出线口
出线口
三角剪切型 型
底座
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中心压缩
涡流位移传感器
• 本图表明在升、 降速过程中振动 频谱的变化。
• 第三坐标也可是 时间、工艺参数 等。
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三维频谱图 （谱阵图）
本图的第三个坐标是时间(日期)，反映频谱的趋
势。
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坎贝尔(Campber)图
振动基础知识
振动基础知识精心整理基本概念和基础知识一、常见的工程物理量力、压力、应力、应变、位移、速度、加速度、转速等（一）力：力是物体间的相互作用，是一个广义的概念。
物体承受的力可以有加载力，也可以有动态力，我们常测试的力主要是动态力，即给结构施加力，激发结构的某些特性，便（四）振动速度：质量块在振荡过程中运动快慢的度量。
质量块在运动波形的上部和下部极限位置时，其速度为0，这是因为质量块在这两点处，在它改变运动方向之前，必须停下来。
质量块的振动速度在平衡位置处达到最大值，在此点处质量块已经加速到最大值，在此点以后质量块开始减速运动。
振动速度的单位是用mm/s来表示。
（五）振动加速度：被定义为振动速度的变化率，其单位是用有多少个m/s2或g来表示。
由下图可见加速度最大值处是速度值最小值的地方，在这些点处质量块由减速到停止然后再开始加速。
（六）转速：旋转机械的转动速度（七）简谐振动及振动三要素振动是一种运动形式――往复运动d＝Dsin（2πt/T＋Φ）DTfω和fωf将式（d振动三要素：振幅D、频率f和相位Φ（八）、表示振动的参数：位移、速度、加速度振动位移：d=Dsin tDπ)振动速度：v=Dωcosωt=Vsin(ωt+2V=Dω振动加速度：a=-Dω2sinωt=Asin(ωt+π)A＝-Dω2（九）振动三要素在工程振动中的意义1、振幅○振幅～物体动态运动或振动的幅度。
★振幅是振动强度和能量水平的标志，是评价机器运转状态优劣的主要指标。
即“有没有问题看振幅”。
○峰峰值、单峰值、有效值振幅的量值可以表示为峰峰值（pp）、单峰值（p）、有效值（rms）或平均值（ap）。
峰峰值是整个振动历程的最大值，即正峰与负峰之间的差值；单峰值是正峰或负峰的最大值；有效值即均方根值。
○振动位移、振动速度、振动加速度振幅分别用振动位移、振动速度、振动加速度值加以描述、度量，三者相互之间可以通过微分或积分进行换算。
在振动测量中，除特别注明外，习惯上：○振动位移的量值为峰峰值，单位是微米[μm]或毫米[mm]；○振动速度的量值为有效值（均方根值），单位是毫米/秒[mm/s]；○振动加速度的量值是单峰值，单位是米/秒平方[m/s2]或重力加速度[g]，1[g]=9.81[m/s2]。
第一节 轴振动和轴位移
第一节轴振动和轴位移1总则1.1主题内容与适用范围1.1.1本规程规定转机的轴振动与轴位移监测仪表的维护检修要求。
1.1.2 本规程适用于本特利公司(Bently-Nevada)7200、3300系列探头直径为5mm、8mm、11 mm、14 mm非接触趋近电涡流式轴振动和轴位移监测仪表和3500监测系统。
其它系列非接触趋近电涡流式仪表可参照执行。
1.2 编写修订依据美国石油学院炼油系1986年6月 API标准670第二版《振动、轴向位置和轴承温度监测系统》。
《3500/40位移监测器模块》《3500/20框架接口模快》本特利公司产品操作和维修手册中国石化总公司《工程建设施工标准规范汇编》 (第六分册)。
2 3300系列2.1 概述2.1.1系统组成本特利3300及7200系列仪表是由趋近式探头、延伸电缆、前置器（振荡—解调器）、信号电缆、监测器所组成的系统，见图6-1-1。
2.1.2 工作原理仪表测量采用趋近电涡流原理。
探头由通有高频信号的线圈构成，被测轴金属表面与探头相对位置变化时，形成的电涡流大小改变，使探头内高频信号能量损失大小变化，这个变化信号通过前置器转换成与位置变化相对应的电压信号送到监测器显示或报警。
2.2 技术标准轴振动通道的灵敏度为7.874V／mm,在2mm的工作范围内,误差不大于±5%。
轴位移通道的灵敏度为7.874V／mm,在2mm的工作范围内，非线性偏差不大于25.4μm。
在下列的允许工作温度范围内，温度变化影响的最大附加误差不大于仪表使用范围的5%。
工作温度范围：探头和延伸电缆 -34～177℃；前置器 -34～66℃；监测器和电源 -29～66℃。
图6-1-1 3300位移和振动检测系统组成图2.3 检查校验2.3.1 检查项目2.3.1.1探头及组成电缆组件完整无损，接头无氧化锈蚀，端部的保护层不应有碰伤或剥落的痕迹，紧固件齐全好用，接线盒无损坏。
2.3.1.2 延伸电缆完整、无短路、无开路、接头无氧化锈蚀，保护层无破损。
轴位移基础知识点
1、什么是轴向位移？轴向位移变化有什么危害？气压机与汽轮机在运转中，转子沿着主轴方向的窜动称为轴向位移。
机组的轴向位移应保持在允许范围内，一般为0.8～1.0mm，超过这个数值就会引起动静部分发生摩擦碰撞，发生严重损坏事故，如轴弯曲，隔板和叶轮碎裂，汽轮机大批叶片折断等。
转子轴向位移（也被成为窜轴）这一指标主要是用以监督推力承轴的工作状况。
汽轮机运行中，汽流在其通道中流动时所产生的轴向推力是由推力承轴来承担的，并由它来保持转子和汽缸的相对轴向位置。
不同负荷下轴向推力的大小是不同的，推力承轴在受压时产生的弹性变形也相应变化，所以运行中应该将位移数值和准值作比较，借以查明机组运行是否正常。
作用在汽轮机转子的轴向推力，是由推力承轴来承受的，推力承轴承受转子的轴向推力并维持汽轮机通流部分正常的动静轴向间隙。
轴向推力的变化将影响推力承轴工况的变化，进而会影响到汽轮机动静轴向间隙。
从汽轮机安全运行的角度看来，动静轴向间隙是不允许由过大的变化的，所以通常均在推力承轴部位装设汽轮机转子轴向位移监测装置，以保证汽轮机组的安全工作。
推力承轴，包括承轴座架、瓦架、油膜，并非绝对刚性，也就是说在轴向推力用下会产生一定程度的弹性位移。
如果汽轮机轴向推力过大，超过了推力承轴允许的负载限度，则会导致推力承轴的损坏，较常见到的就是推力瓦磨损和烧毁，此时推力承轴将不能保持机组动静之间的正常轴向间隙，从而将导致动静碰磨，严重时还会造成更大的设备损坏事故。
轴向位移保护装置是用来检测汽轮机转子和静子之间相对位移，它根据推力轴承承载能力和流通部分间隙规定了报警值和停机值，当轴向位移骤增值超过规定值时，轴向位移保护装置能自动报警和自动停机，防止轴向位移增大时汽轮机受到损伤。
轴向位移为正值时，大轴向发电机方向移，若此时汽缸膨胀远小于轴的膨胀,差胀不一定向正值方向变化；如果机组参数不变，负荷稳定，差胀与轴向位移不发生变化。
机组启停过程中及蒸汽参数变化时，差胀将会发生变化，由于负荷的变化而轴向位移也一定发生变化。
机组轴位移振动基础知识【精选】
准电缆
一、3300电涡流传感器系统组成
E: 批准机构 选项： 0 0 不要求 0 5 多许可协议 0 0 =不需要在危险区域使用
注：探头电缆使用CableLoc™专利设计安全地连接到探头 端部，能承受330 牛（75 磅）的拉力。
机组轴位移、轴振动 传感器基础知识
仪表组：卢诚
2019/9/12
概述
石化行业对蒸汽透平、风机、压缩机、齿轮箱、大型泵 等大型旋转机械轴的进行在线监测包括径向振动、轴向位 移、键相、转速、胀差、偏心等。为什么要对大型旋转机 械轴进行监测？例如催化裂化装置中的能量回收三机组 ( 主风机一烟气轮机一电机)、气压机等。如果这些设备运行 不正常就会引起重大事故，甚至影响整个工厂的正常生产 ，为了确保这些设备安全平稳运行，就必须实时监测其运 行状态。
一、3300电涡流传感器系统组成
D: 接头和电缆类型选项： 0 0 不装接头，标准电缆 0 1 带有接头保护器的微型同轴CableLoc™ 接头,标
准电缆 0 2 微型同轴 CableLoc™ 接头,标准电缆 1 0 不装接头, FluidLoc®电缆 1 1 带有接头保护器的微型同轴CableLoc™ 接头,
供电电压灵敏度： 当输入供电电压每变化1伏时，输出电压 的变化小于 2mV。
输出阻抗： 50Ω
一、3300电涡流传感器系统组成
前置器被安装在金属盒子里。有以下功能： ●通过振荡器电路生成无线电频率信号（RF）。 ●通过调制解调器电路从RF信号中提取有用的数据。
前置变送器需要从电压VT端和公共COM端输入-17.5Vdc到 -26.Vdc直流电压信号。本特利内华达系统提供-24Vdc直流 电压信号。
机械振动故障诊断基本知识第一章振动基本概念
4、简谐振动系统的自振频率
4、简谐振动系统的自振频率
5、振动的合成与分解
5、振动的合成与分解
5、振动的合成与分解
振动基本概念
（1）周期 一个质点或物体相对于某一个基准作往复运动，经过一个时间间隔后，运动 又精准地重复，这种振动称为周期运动。这时间间隔为T （2）频率 单位时间1s内振动的周期数称为频率f，它为周期的倒数，单位为1/s或Hz
f=1/T
（3）圆频率或角频率 单位时间振动的角度表示的振动频率称为圆频率或角频率，符号为ω。相 当于1s内转过的弧度值（rad），ω=2πf，圆频率的单位为rad/s。 在某一瞬间，物体相对于基准位置之间的角度称为相角∮，当时间t=0，的 相位角度称为初始相角。
2、振动位移，速，速度和加速度之间所表达的振动关系
振动位移，速度和加速度之间所表达的振动关系 同理，位移滞后速度90度；速度滞后加速度90度；
3、振动波形的峰值，峰峰值，有效值和平均值
3、振动波形的峰值，峰峰值，有效值和平均值
3、振动波形的峰值，峰峰值，有效值和平均值
第一章机械振动故障诊断基本知识
目录
一、振动基本概念 1、周期振动与简谐振动 2、振动位移，速度和加速度 3、振动波形的峰值，峰峰值， 有效值和平均值 4、简谐振动系统的自振频率 5、振动的合成与分解
振动基本概念
1、周期振动与简谐振动 一个质点或物体相对于某一个基准作往复运动，经过一个时间间隔后，运动 又精准地重复，这种振动称为周期运动。
振动基础知识
基本概念和基础知识一、常见的工程物理量力、压力、应力、应变、位移、速度、加速度、转速等（一）力：力是物体间的相互作用，是一个广义的概念。
物体承受的力可以有加载力，也可以有动态力，我们常测试的力主要是动态力，即给结构施加力，激发结构的某些特性，便于测试了解其结构特性，如模态试验用的力锤。
（二）应力应变：材料或构件在单位截面上所承受的垂直作用力称为应力。
在外力作用下，单位长度材料的伸长量或缩短量，称为应变量。
在一定的应力范围（弹性形变）内，材料的应力与应变量成正比，它们的比例常数称为弹性模量或弹性系数。
（三）振动位移：位移就是质量块运动的总的距离，也就是说当质量块振动时，位移就是质量块上、下运动有多远。
位移的单位可以用µm 表示。
进一步可以从振动位移的时间波形推出振动的速度和加速度值。
可以是静态位移，可以是动态位移。
通常我们测试的都是动态位移量。
有角位移、线位移等。
（四）振动速度：质量块在振荡过程中运动快慢的度量。
质量块在运动波形的上部和下部极限位置时，其速度为0，这是因为质量块在这两点处，在它改变运动方向之前，必须停下来。
质量块的振动速度在平衡位置处达到最大值，在此点处质量块已经加速到最大值，在此点以后质量块开始减速运动。
振动速度的单位是用mm/s来表示。
（五）振动加速度：被定义为振动速度的变化率，其单位是用有多少个m/s2 或g来表示。
由下图可见加速度最大值处是速度值最小值的地方，在这些点处质量块由减速到停止然后再开始加速。
（六）转速：旋转机械的转动速度（七）简谐振动及振动三要素振动是一种运动形式――往复运动d＝Dsin（2πt/T＋Φ）D――振动的最大值，称为振幅T――振动周期，完成一次全振动所需要的时间f――单位时间内振动的次数,即周期的倒数为振动频率，f ＝1/T （Hz）(1)频率f 又可用角频率来表示，即ω＝2π/T （rad/s）ω和f的关系为ω＝2πf （rad/s）(2)f ＝ω/2π（Hz）(3)将式（1）、（2）、（3）代入式可得d ＝D sin（ωt＋Φ）＝Dsin（2πft＋Φ）可以用正玄或余玄函数描述的振动过程称之为简谐振动振动三要素：振幅D、频率f和相位Φ（八）、表示振动的参数：位移、速度、加速度振动位移： d = DsinωtDπ)振动速度：v = Dωcosωt =Vsin(ωt +2V= Dω振动加速度：a = -Dω2sinωt =Asin(ωt +π)A＝-Dω2（九）振动三要素在工程振动中的意义1、振幅○振幅～物体动态运动或振动的幅度。
振动基础知识
1振动的危害1.1动静部分发生摩擦解释：由于汽轮机单机容量的增加以及对效率的追求，动静部分特别是径向间隙很小（一般为2-5mm），过大的振动极易造成动静部分摩擦从而造成灾难性的后果，如果摩擦发生在转轴的汽封处，将会造成转子的热弯曲引起振动的进一步增加，形成恶性循环引起转子的永久性弯曲。
1.2加速某些部件的磨损和产生偏摩解释：因振动产生不均匀的磨损，主要有轴颈、轴承、活动试联轴器、发电机滑环、励磁整流子以及静止部分的滑销系统。
振动之所以使这些部件产生不均匀的磨损，主要是动静部件或二个部件之间存在差别振动，同时，轴颈的回转中心不在轴瓦的中心，回转轨迹有一定的偏心度（以后会看到，这个偏心是轴承不产生油膜震荡的条件），周期性的作用力常常偏向某一方向，这是造成偏摩的根本原因。
1.3动静部分的疲劳损坏解释：刚体的振动具有一定的能量，振动的强度越大、振动的能量越大，由此使某些部件产生过大的动应力导致疲劳损坏并造成事故的进一步扩大。
在现场，由振动使零件发生疲劳损坏的主要有轴瓦乌金碎裂，这是由于转轴和轴承之间的差别振动太大（对于一般落地试轴承，轴颈的振动强度是轴承的5-10倍）1.4某些紧固件的断裂和松弛解释：过大的振动使轴承座紧固螺栓断裂和某些零件的松脱，丧失原有的功能，甚至浇筑的基础松动，最典型的事例是日本海南电厂的600MW机组，在启动过程中发生强烈振动最后导致51米长的轴系中断17处，国内也有类似事件，主要是国产200MW机组因调速系统故障引起机组的强烈振动导致轴系断裂，轴承座飞出。
1.5机组经济性降低解释：一般的振动最先使转子的轴封处发生摩擦，导致汽封间隙的扩大（几乎在每台汽轮机上发生，燃气轮机也不例外）使机组的漏汽量增加，经济性降低。
1.6直接或间接造成事故解释：过大的振动使汽轮机危急保安器或机组其他保护仪表的正常工作受到直接的影响，国产200MW机组就发生过因振动导致危急保安器误动的事例。
另一方面，振动产生的噪音对运行人员的身心健康造成危害。
振动基础及故障诊断
10
2018/8/1
有关的名词和术语(6)
16. 偏心 在转子平衡领域，偏心是指转子质量中心偏离转轴回转中心的数值，此 偏心是引起转轴振动最主要的激振力；而在机组运行监则中偏心是指轴颈 中心偏离轴瓦中心的距离，也称为偏心位置，通过该偏心的监测可以发现 转子承受的外加载荷和轴瓦工作状态。 17. 间隙电压、油膜压力 间隙电压是指电涡流传感器测量的直流电压，其值反映了轴颈和探头 间的间隙。由此可给出转子扬度、支承载荷等的有关信息。 油膜压力反映了轴承支承油膜的厚度及稳定性，该压力能帮助诊断转子 中心问题和轴瓦稳定性等方面的问题。
2018/8/1
有关的名词和术语(1)
1.振动幅值、频率和振动相位. 机械振动通常以其幅值、频率和相位来描述，它们是构成振动的三个基本要素 2.通频振动、选频振动、基频振动. 2.1通频振动表示振动原始波形正峰和负峰之间的最大偏差值。 2.2选频振动表示所选频率的正弦波正峰和负峰之间的偏差值。 2.3基频振动表示与转速频率相同的正弦波正峰和负峰之间的偏差值。对于工作转速为 3000r/min的机器，基频振动频率是50Hz。 3.径向振动、轴向振动.径向振动是指垂直于转轴中心线方向的振动。径向振动有时也 称为横向振动。 轴向振动是指与转轴中心线同一方向的振动。 4.同步运动、异步运动 同步是指与转速频率变化成比例的振动频率分量。通常，同步分量是旋转频率 的整数倍或分数倍，即1X,2X,3X…,1/2X,1/3X…等。 异步是指与转速频率无关的振动频率成份，也可称为非同步运动 .
旋转设备振动课件
振动基础与故障诊断
1
2018/8/1
转子振动基础
振动现象及其危害 振动是物体(质点)或某种状态随时间往复变化的现象，机械振动是指物体 在平衡位置附近来回往复的运动。它是衡量旋转机械能否持续可靠运行的 重要指标。振动状态是机组设计制造﹑安装检修和运行维护水平的综合反 映。 当振动超过一定的限值（标准）时，可能会产生下列危害： (1) 机组动静部分碰磨； (2) 部件的疲劳损坏； (3) 连接或紧固件的断裂与松脱； (4) 损坏基础和周围的建筑物； (5) 降低机组运行的经济性； (6) 过大的振动及其引发的噪声影响运行人员健康。
振动基础知识
• 传感器安装受限制 • 测定振动较轴承困难 • 测量设备价格高 • 测振灵敏度高（在任何情况下， 对振动变化反映较灵敏） • 可直接测得基本界限值（如不平 衡，轴内应力等） • 界限值不通用 • 测量设备（特别是传感器）可靠 性低 • 测量结果受周围环境的影响大 • 能得到更详细的关于转子的振动 信息，可作高精度现场平衡数据
初相角 (Initial phase)
2021/10/描10 述振动在起始瞬间的状态。
3
振动位移、速度、加速度之间的关系
x
v
vx
a
振动位移 (Displacement)
a
位移、速度、加速度都是
xAsi nt ()
同频率的简谐波。
速度 (Velocity)
vdxA si nt ()
dt
2
加速度 (Acceleration)
以后数月，轴承基础下 沉，导致轴心上浮，偏 心率减少，偏位角接近 90º。
发生了油膜振荡。
监测轴心位置有助于发 现机器的故障。
52
摆振信号及其来源
摆振信号是周期信 号，以轴的转速频 率为基频。在机器 慢速转动时测得。
机械方面的原因：
不同心度
基频型
永久性弯曲 基频型
椭圆度
2X基频型
不圆及其他缺陷
2021/10/10
20
由自由振动确定模态参数
阻尼固有频fd率 T1d
2021/10/10 无阻尼固有f频 n 率1f-d2
对数减幅系 l数 nXi
Xi1
阻尼比 422
21
多自由度系统的自由振动
系统的自由振动为各阶模态振动的叠加。它一般 不再是简谐的。
高中物理机械振动知识点与题型总结
（一）机械振动物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。
回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分力，也可以是几个力的合力。
产生振动的必要条件是：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。
b、阻力足够小。
（二）简谐振动1. 定义：物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。
简谐振动是最简单，最基本的振动。
研究简谐振动物体的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。
因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=－k x，其中“－”号表示力方向跟位移方向相反。
2. 简谐振动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。
3. 简谐振动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。
（三）描述振动的物理量，简谐振动是一种周期性运动，描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。
1. 振幅：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，常用字母“A”表示，它是标量，为正值，振幅是表示振动强弱的物理量，振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小，简谐振动在振动过程中，动能和势能相互转化而总机械能守恒。
2. 周期和频率，周期是振子完成一次全振动的时间，频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。
振动的周期T跟频率f之间是倒数关系，即T=1/f。
振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量，简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的，与振幅无关，所以又叫固有周期和固有频率。
（四）单摆：摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。
细线的一端固定在悬点，另一端拴一个小球，忽略线的伸缩和质量，球的直径远小于悬线长度的装置叫单摆。
(II) 第四章 机械振动基础
]
− mgA
= 1 kA2 2
由 Tmax = Vmax ，得 ω0 =
k m
能量法是从机械能守恒定律出发，对于计算较复杂
振动系统的固有频率通常更简便。
19
第四章 机械振动基础
[例4-1] 图示系统，已知均质轮子半 径为 R，质量为 M，重物质量为 m。 设轮子无侧向摆动，且轮子与绳之间 无相对滑动，绳和弹簧的质量不计。 试列出系统微幅振动微分方程，并计 算其固有频率。
代入得： m&x& + kx + cx& = 0
令：
ω02
=
k m
2δ = c
m
Fe
Fd
v
&x&
+
2δx&
+
ω
2 0
x
=
0
有阻尼自由振动微分方程的标准形式 28
第四章 机械振动基础
&x& + 2δx& + ω02 x = 0
其通解分三种情况讨论： 1. 欠阻尼状态 (δ < ω0 ) c < 2 mk
x = Ae − δt sin( ω dt + θ )
ωd = ω02 − δ 2
Ae − δt
Td
=
2π ωd
=
2π ω02 − δ 2
(1) 振动周期变大，频率减小
引入阻尼比： ζ = δ = c < 1
ω0 2 mk
ωd = ω0 1− ζ 2
Td =
T
1−ζ 2
当 δ << ω0 即 ζ << 1 时，
由定轴转动微分方程，有
电机振动学习汇总
VM-63A便携式测振仪：日本理音(RION)公司生产，该测振仪重250克，主要用于机械设备的振动位移、振动速度(振动烈度)和振动加速度三参数的测量，利用该仪器在轴承座上测得的数据，对照国际标准ISO2372，或者利用企业、机器的标准，就可确定设备(风机、泵、压缩机、电机等)当前所处的状态(良好、注意或危险等)。
日本理音VM-63A便携式测振仪技术指标：测量范围：加速度：0.1～199.9m/s2 peak(RMS×1.414)速度：0.1～199.9 mm/s RMS位移：0.001～1.999 mm p_p(RMS×2.828)频率范围：加速度：10Hz～1kHz(LO)，1kHz～15kHz(HI)速度：10Hz～1kHz位移：10Hz～1kHzHz，即赫兹，是频率的单位。
因德国物理学家赫兹而得名。
1Hz代表1秒钟震动一次。
K，M，G放在单位前面用来简单表示过大的数字（KH Z、MHZ、GHZ），1KHZ=1000HZ 1M=1000X1000，1G=1000X1000X1000Riovibro Vm63测振仪是日本RION公司生产的便携式测振仪，可通过选择开关，测量震动幅度、振动速度、振动加速度。
我们通常使用振动幅度和振动速度两个指标，二者有联系，也有区别，可通过公式转换。
振动速度（mm/s）也叫振动烈度。
振动烈度用于机组轴承上测得的震动；振动幅度仅用于邻近轴承的测量平面内的相对振动。
机组的振动烈度反映了机组本身产生的振动力。
因此在测量时应排除其他振源。
如果机组停机状态测得的振动烈度值超过运行时测得的振动值的1/3的话，此数据便不能作为该设备振动值得参考。
还有，设备在升速和降速时产生的共振的数据，也不能作为该设备振动值得参考。
关于测振点的采样，振动烈度应该在轴承或邻近主轴承的轴承罩壳上，在旋转轴径向和轴向，其中径向又分水平径向和垂直径向，如图示。
振动幅度（mm）的测量应在邻近轴承的径向平面内进行。
振动基础知识介绍
0.4
0.6
0.8
1
1.2
-2
-3
-4
时间(Seconds)
V（速度） = dX/dt
微分
积分
加速度随时间的变化
1.5
1
0.5
0
-0.5 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1Leabharlann 1.2-1-1.5
时间 (Seconds)
A（加速度） = dV/dt = d2X/dt2
测试结构表面的振动加速度数据可以根据上述关系 计算得到速度、位移数据（但积分网络往往会对低频 部分失真，故由加速度进行转换的速度、位移一般看 10HZ以上的数据）。
风冷螺杆机组—主要为压缩机吸气、排气脉动及其谐波能量，还有风机的叶
频分量(正常的风机轴频分量及其叶频谐波分量不会明显）。
Note: 机组正常的压缩机振动能量主要来源于特征频率的前1~5阶，更高阶的能 量不应该突出。
24
特征频谱
涡旋机组
水冷冷水机组主要是压缩机吸气、排气脉动（与轴频相等）及其谐波能量； 风冷冷水机组及制冷剂系统风冷室外机组，还有风机叶频能量（正常的风机轴频 分量及其叶频谐波分量不会明显）。
振动的基本概念
简谐振动的频率f =1/T，其基本意义如下：
位移幅数t (inches)
振动位移随时间的变化
1.5
频率f= 1 Cycle/sec (Hz)
1
0.5
0 -0.5 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2 频率f也可表示为： 60 CPM( Cycle/minute)
-1
或60Rpm( Round/minute)
振动基本知识
振动的基本概念及刚性转子找平衡振动水平是衡量设备安全可靠运行的重要指标。
剧烈的振动容易导致零部件的疲劳损坏，一些重大的设备损害直接或间接地与振动有关。
所以，在设备运行时需对设备进行振动监测，其目的在于：（1）：监测振动的大小，了解其是否在规定的范围内；（2）:当机组异常时，进行测量和处理故障（不仅需测量振动的大小，还需测量频率、相位）。
一：振动的表示：振动的三要素：振幅、频率、以及相位。
振幅表示机组振动严重程度或剧烈程度的重要指标。
1：振幅：其表示方法有：（1）：位移表示方法：振幅表示机组振动严重程度或剧烈程度的重要指标。
Ap单峰值就是振动的最大点到平衡位置之间的距离。
App峰峰值实际上就是振动的波峰与波谷的距离。
振动测量仪器输出的位移振动振幅通常都是峰峰值。
（2）：加速度、速度表示方法：用速度均方根表示，又称为“烈度”，单位：mm/s用加速度表示时，单位为mm2 /s当速度为单一频率时，与速度之间的关系为注：•振动位移、速度和加速度•y =A sin(ωt+ ϕ)•v=d y/dt=ωA sin(ωt+ ϕ+π/2)•a= d 2y/dt2=ω2A sin(ωt+ ϕ+π)•（1）振动位移、速度和加速度信号的频率相同。
•（2）在相同位移幅值下，频率越高，交变应力越大，对设备危害也越大。
•（3）振动速度/加速度是振动位移和频率/频率平方的乘积，幅值中同时反映了振动频率和位移幅值的影响，较单纯的振动位移幅值更全面•（4）采用不同表示方式，必须考虑相互之间的相位差。
•（5）同一种故障在振动位移、速度和加速度频谱中表现出来的故障特征不完全相同。
•（6）振动位移、速度和加速度之间可以相互转换。
2:相位：（1）作用：相位就是转动部件参考一个固定位置得到的瞬时位置信息，相位告诉我们振动的方向。
相位在振动测量中主要应用于确定不平衡量的角度，由基频振动的相位和转子的机械滞后角可以知道不平衡的角度。
（2）概念：从广义上讲：相位可以理解为两个事件之间的时间。
机组振动基础知识的讲解
机组振动一、基本概念1．振动：物体偏离平衡位臵，出现动能和位能的连续相互转换的往复运动形式称振动。
受一次冲击力产生的振动——自由振动：受周期性的变化力产生的振动——受迫振动。
2．振动的描述：振幅；频率；相位；方向。
3．振幅：单向振幅——振动极限位臵与平衡位臵之间的距离；双向振幅——振动两极限位臵之间的距离，也称峰—峰值；4．频率：每一秒钟振动的次数；通频——最大振幅的振动频率；基频——振幅最大的正弦振动频率；分频——某一振动中各种正弦振动的频率5．相位：振动信号最大值与转子谋一点的相对位臵；6．方向：横向；轴向；扭转。
二、机组产生振动的原因机组转子受周期性的不平衡力产生受迫振动，产生不平衡力的原因很多,按力的性质可分为：1．不平衡离心力——转子的质量中心与回转中心不重合产生的不平衡离心力或不平衡力矩，周期性变化；2．发电机不平衡的电磁力——转子磁场与静子磁场间不平衡作用力；3．轴承油膜不平衡的作用力4．蒸汽对转子作用的不平衡周向力受迫振动的特点是：振幅大小与激振力成正比；振动频率等于激振力的频率；振动相位于激振力的相位有关；作用在转子上的不平衡力或力矩，不可能完全消除，只能设法减小。
因此，机组的振动不可避免，只要振幅不超过允许值，不影响安全运行。
但轴承支撑刚度不足，可能使振幅放大，原来合格的振动变为不合格。
一般厂家保证：额定转速稳定运行时，轴承座的双振幅值不大于0.025mm，轴颈相对振动的双振幅值不大于0.076mm；在通过临界转速时，各轴承座双振幅值不大于0.08mm，各轴颈相对振动双振幅值不大于0.24mm。
若出现异常振动，表明存在机械故障，影响安全运行。
三、机组振动的危害1．动静部分摩擦、转子弯曲；2．轴承磨损，轴承脱胎；轴承座紧固螺钉松动；3．凝汽器管束和主油泵零件损坏。
4．发电机振动过大，滑环和电刷磨损加剧，静子槽楔松动、绝缘磨损。
四、机组振动的测量——无法测量直接转子的最大振幅过去测量轴承座的振动振幅。
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X = 2 3/8-24 UNF 螺纹, 铠装
X = 3 M10 x 1 螺纹, 非铠装
X = 4 M10 x 1 螺纹, 铠装
X = 5 3/8-24 UNF 螺纹, 反装探头
X = 6 M10 x 1 螺纹, 反装探头
一、3300电涡流传感器系统组成
3300 XL 8 mm 探头， 还有330141（2）无螺纹壳体，1 非铠装 2 铠装 33019X 大温度范围（ETR） 电涡流探头 这里的X和上面代码一样，X = 7（8）无螺纹壳体， 7 非铠装 8 铠装
3300 XL 8mm 探头示意图
一、3300电涡流传感器系统组成
探头直流阻抗（额定）（RPROBE）表：
探头长度
0.5 1.0 1.5 2.0 5.0 9.0
从中心导体到 外部导体的阻抗 (RPROBE)(ohms)
7.45±0.50 7.59±0.50
7.73±0.50
7.88±0.50
8.73±0.70
供电电压灵敏度： 当输入供电电压每变化1伏时，输出电压 的变化小于 2mV。
输出阻抗： 50Ω
一、3300电涡流传感器系统组成
前置器被安装在金属盒子里。有以下功能： ●通过振荡器电路生成无线电频率信号（RF）。 ●通过调制解调器电路从RF信号中提取有用的数据。
前置变送器需要从电压VT端和公共COM端输入-17.5Vdc到 -26.Vdc直流电压信号。本特利内华达系统提供-24Vdc直流 电压信号。
机组轴位移、轴振动 传感器基础知识
仪表组：卢诚
2019/9/12
概述
石化行业对蒸汽透平、风机、压缩机、齿轮箱、大型泵 等大型旋转机械轴的进行在线监测包括径向振动、轴向位 移、键相、转速、胀差、偏心等。为什么要对大型旋转机 械轴进行监测？例如催化裂化装置中的能量回收三机组 ( 主风机一烟气轮机一电机)、气压机等。如果这些设备运行 不正常就会引起重大事故，甚至影响整个工厂的正常生产 ，为了确保这些设备安全平稳运行，就必须实时监测其运 行状态。
今天我主要就谈谈3300电涡流传感器系统的基础知识 ，分以下几个方面讲：
一、3300电涡流传感器系统组成 二、3300电涡流传感器工作原理 三、3300电涡流传感器的校验 四、3300电涡流传感器的安装 五、3300电涡流传感器的常见故障及处理方法
一、3300电涡流传感器系统组成
一、3300电涡流传感器系统组成
输入： 接收非接触式3300 系列5mm、 8mm 或3300 XL 8mm 电涡流探头和延伸电缆的信号。
电源： 无安全栅时要求17.5Vdc 至-26Vdc，电流最大为 12mA，有安全栅时要求－23V dc 至－26Vdc。当在高于－ 23.5V dc 电压下工作时 将导致线性范围减小。
33017X – 部件号 代表所用的探头为3300 XL 5 mm 探头 X = 1 1/4-28UNF 螺纹, 非铠装 X = 2 1/4-28UNF UNF 螺纹, 铠装 X = 3 M8 x 1 螺纹, 非铠装 X = 4 M8 x 1 螺纹, 铠装
一、3300电涡流传感器系统组成
3300 XL 8mm 传感器系统的每一个组件都是向后兼容的， 并且和其它的非XL 3300 系列的5mm和8mm 传感器系统组 件可互换。例如，当没有足够的空间安装8mm 探头时，通 常使用3300 5mm 探头来代替。
一、3300电涡流传感器系统组成
3300 探头和延伸电缆
一、3300电涡流传感器系统组成
轴位移（振动）监测保护系统示意图
一、3300电涡流传感器系统组成
3300位移（振动）传感器系ห้องสมุดไป่ตู้连接图
一、3300电涡流传感器系统组成
3300位移（振动）传感器系统的示意图
一、3300电涡流传感器系统组成
传感器系统 3300 XL 8 mm 电涡流传感器系统由以下几部分组成： • 3300 XL 8mm 探头 • 3300 XL 延伸电缆 • 3300 XL 前置器 系统输出正比于探头端部与被测导体表面之间的距离的电
目前我厂使用到的在线监测包括径向振动、轴向位移、 键相器、转速等。而对于径向振动、轴向位移、键相器等 的监测主要是采用本特利公司3300/3500系统。
概述
本特利系统专门用于对大型旋转设备运行状态进行在 线监测保护。20世纪70年代，我厂开始使用本特利的的大 型旋转设备状态监测产品，7200系统目前已经更新淘汰， 3300系统现在也不多，我厂的主流是3500系统。而本特利 公司3300/3500系统所使用的传感器系统都是3300电涡流 传感器。
压信号。 它既能进行静态（位移）测量又能进行动态（振动）测量
，主要用于油膜轴承机械的振动和位移测量，以及键相位 和转速测量。 它能将一种物理量转化为另一种物理量，在前置器（也叫 前置变送器，我们还叫测隙仪）系统中，机械能被转化成 电能，这个系统中使用的转换设备被称为前置器。这种电 子设备被安装在金属盒子里。
一、3300电涡流传感器系统组成
前置器 3300 XL 前置器有紧凑的导轨安装和传统的面板安装两
种安装方式。当采用面板安装时，其安装孔位置与以前四 孔安装的3300 前置器相同。两种形式的安装基板均具有电 绝缘性，不需要独立的绝缘板。3300 XL 前置器抗无线电 干扰能力强，即使安装在玻璃纤维防护罩中，也不会受到 附近无线电信号的干扰。改进的RFI/EMI 抗辐射能力使它 不需要特殊的屏蔽导管或金属防护箱。
9.87±0.90
一、3300电涡流传感器系统组成
探头规格 33010X -（A）XX-（B）XX-（C）XX-（D）XX-（E）
XX 的选项描述
33010X – 部件号 代表所用的探头为3300 XL 8 mm 探头
X = 1 3/8-24 UNF 螺纹, 非铠装
3/8-24 UNF ？
A: 无螺纹长度 选项： 注：无螺纹长度必须比探头壳体小至少20mm（0.8英
寸）。订货时以10mm（0.1英寸）递增