利用振动频带进行有效状态监测
利用频谱分析实施振动故障监测
利用频谱分析实施振动故障监测李文（国电浙江北仑第一发电有限公司，宁波 315800）摘 要：振动信号的频谱分析是利用快速傅立叶算法，将振动信号从时域转换到频域。
由于振动频谱中包含了许多机器或其零部件的状态信息，通过对振动频谱图的识别、频谱图的趋势分析等手段，能够有效的发现设备存在的故障。
关键词：振动、频谱、给水泵、傅立叶变换0 引言利用振动信号进行设备故障诊断，是设备故障诊断方法中最有效、最常用的方法。
据统计资料表明，由于振动引起的设备故障在各类故障中占60%以上。
一般来说，设备管理者主要以振动幅值来确定设备的振动状态，无论国际上还是国内都制定了以振动幅值衡量设备状态的一系列标准。
然而，在日常的设备振动监测过程中，我们往往会发现一个设备的振动幅值并没有发生变化，但其部件却已损坏，这表明设备振动幅值在故障监测发面的局限性。
我公司实施设备状态检测多年，日常设备振动定检过程中在设备振动幅值检测的同时坚持实施振动信号的频谱分析，取得了良好的效果。
本文通过二个案例说明振动信号频谱分析在设备故障监测中的作用。
1 信号的频谱分析1.1 傅利叶变换我们常把振动的时域信号通过傅利叶变换方法转换为频域信号，即以频率为独立变量的信号。
对于周期为T 的周期性时域信号X （t ）通过傅利叶变换能够得到其频域的函数X （ω），其变换过程数学表达式为：X （ω）＝2π∑∞-∞=-n n Cn )(ωωδ 上式中：Cn ＝dt e t 1t jn 020ω－）（⎰T X T⎩⎨⎧≠0t 00t 1)t (＝＝δ 傅利叶变换过程可用频率分析仪来实现，也可在计算机上用软件来完成。
1.2 频谱分析振动信号的频率有着具体的物理意义，例如具有不平衡故障的旋转设备其振动的主要频率成份是设备的转动频率，机械设备故障的发生、发展一般都会引起振动信号频率构成的变化，根据傅利叶变化所得的频谱图对振动信号进行分析，能够对设备异常进行有效辨别。
频谱分析的实施其前提的是对旋转设备定期、定点的振动信号采集和基准频谱图的建立。
振动监测器的工作原理及用途
振动监测器的工作原理及用途振动监测器与振动传感器相似，都是用于振动测量和检测的工具，但振动监测器的精密度比振动传感器更高，所监测的对象也比振动传感器监测的对象更为重要，如高精密的机床等设备，多是使用振动监测器来监测其振动状态。
1、振动监测器的原理振动监测器的原理和振动传感器有很多的相似之处，它们都是收集振动的机械量，通过系统处理将机械量转化为电量后进行识别。
振动监测器在监测时会对系统接收的电量进行判断，当电量超过一定范围时，振动监测器就会发出警报。
2、振动监测器的功能振动监测器能对机械设备进行24小时不间断的监控，随时测量机械设备的振动频率，当机械设备的振动频率发生异常时，振动监测器会立刻发出警报，对用户进行提示。
振动监测器的应用可以帮助用户将振动异常所带来的损失降低到最小。
振动监测器的敏感度很高，检测的范围也非常广泛，能够实时检测到任何波形的振动，并采集到各个方向上出现的振动数据。
振动监测器中高性能的产品，可以达到在千分之一秒的时间内，同时采集三个不同方向的振动数据。
3、振动监测器YT-SHK-A的用途振动监测器的测量灵敏度高、抗干扰能力好，比振动传感器具有更高的可靠性，因此振动监测器更多被应用于精密机床等机械设备的振动检测，及ATM机、保险柜、机动车和库房墙体门窗的防盗监控。
振动监测器提供结实耐用、结构紧凑、独立工作的振动监测，专门设计用于保护机器设备免受由于失衡、偏心、松动或轴承磨损而导致的振动不足或振动过度。
用于监测振动水平时，可及早检测出即将发生的故障，使预防性维护计划的安排变得更加容易。
振动监测器可以直接固定在受保护机器的测量点上，而且由于其外形小巧，可以安装在几乎任何地方。
最适合用于保护排风扇、鼓风机、破碎机、压缩机、冷却器、搅拌机、取款机、金库、仓库、围墙、玻璃、大型电机、变速箱、汽轮机、输送机、泵、离心机、混合机、振动式输送机及大多数往复式机器。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
基于振动监测的风机传动链故障诊断
摘要：能源是经济持续健康发展的关键。
煤炭、石油、天然气等石化能源已不再符合绿色、清洁、环保、可持续发展的需要，用可再生新能源替代传统石化能源是我国能源可持续发展的必然选择。
风能由于具有绿色、清洁、可再生等优势，近年来随着风力发电技术的成熟越来越得到国家重视，已成为我国改善能源供给结构的重要支撑。
然而风电机组一般所处的自然环境恶劣，常在变速变载条件下工作，工况极为复杂，随着风机运行年限的增长，故障频发。
除电气外，易发故障的部件主要在传动系统，包括主轴、齿轮箱、发电机、轴承等，而风机传动系统故障大多又与振动异常相关，由此造成的损失也更大。
因此，对风电机组传动链振动进行监测、分析与诊断，对故障提前预警，有助于风机的预防性运维，保障机组可靠稳定运行。
本文在对振动测试相关理论和时域分析、频谱分析、包络分析等振动信号分析处理技术阐述基础上，结合风机结构特点，对传动链中如何实施振动监测、如何对采集的振动信号进行有效分析，以及如何依靠监测数据快速准确诊断机组故障进行了论述。
关键字：振动监测；风机；传动链；故障诊断人类生存和发展需要能源的支撑，风能作为一种清洁可再生资源，近二十来年受到世界各国的高度关注，已成为解决能源危机、响应环境保护的重要能源。
在政府的大力扶持下，我国风力发电行业得到快速发展，到2020年底，并网风电场近5000座，累计装机容量将突破2.6亿kW，在运风力发电机组超过13万台。
风电的快速发展给新能源行业带来市场机会的同时，也带来了巨大的运检挑战。
由于大多数风电场建在深山、草原、海岛、高原等自然环境恶劣区域，风力发电机组需长期在雨雪、风沙、雷电、冰冻等环境中运行，风速、风向又具有极大的不稳定性与不确定性，大多在变速变载条件下工作，工况极为复杂。
伴随风电场投运年限增长，风力发电机组内部传动部件易发生故障，实际上由于机械部件的不平衡、疲劳、磨损、断裂、胶合等问题引起的故障目前已成为风力发电机组的主要故障。
电力设备的振动监测与维护
电力设备的振动监测与维护在电力系统中，各种设备的正常运行对于电力供应的稳定性至关重要。
其中，振动是影响电力设备性能和寿命的重要因素之一。
因此，对电力设备的振动进行监测与维护具有重要意义。
本文将从基本概念、振动监测的方法以及振动维护措施等方面进行论述。
一、振动监测的基本概念电力设备的振动指的是设备内部或外部发生的振动幅度和频率。
通常情况下，振动是由设备运行时的不平衡、磨损、松动或故障等因素引起的。
振动监测的目的是通过测量和分析设备振动的幅度和频率，了解设备的运行状况，及时发现异常情况并采取相应的措施，以保持设备的正常运行和延长设备的使用寿命。
二、振动监测的方法1. 传感器安装与数据采集振动监测的首要任务是选择适当的传感器并正确安装在电力设备上。
常用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。
这些传感器能够将振动信号转换成电信号，供后续的数据采集和分析使用。
数据采集是振动监测的关键环节。
通过使用专业的数据采集设备，可以实时采集和记录设备的振动数据，以便后续的分析和评估。
2. 振动信号分析振动信号的分析是振动监测的核心工作。
通过对振动信号的频谱分析、时间域分析和统计特征分析等方法，可以获得有关设备振动状况的详细信息。
频谱分析可以确定设备振动信号的频率成分，从而判断是否存在异常振动或故障。
时间域分析能够观察振动信号的波形和幅度，进一步分析设备的运行状态。
统计特征分析则可以通过对振动信号的统计量进行分析，了解设备的整体振动特性。
3. 故障诊断与预测通过振动信号的分析，可以实现对设备故障的诊断和预测。
振动信号的频谱分析可以提供故障频率的信息，帮助判断设备是否存在故障。
同时，振动信号的时间域分析和统计特征分析可以从整体上判断设备是否处于异常运行状态，并给出相应的预测。
三、振动维护措施1. 平衡校正设备的不平衡是导致振动的常见原因之一。
对于加速度较大的不平衡情况，应采取平衡校正措施。
平衡校正可以通过增加或减少适量的质量来实现，以达到减小振动幅度的目的。
状态监测与故障诊断技术 第三章 振动监测技术
第三章振动监测技术第一节机械振动基础一、引言在机械设备的状态监测和故障诊断技术中，振动监测是普遍采用的基本方法。
当机械内部发生异常时，一般都会随之出现振动加大和工作性能的变化。
因此，根据对机械振动信号的测量和分析，不用停机和解体方式，就可对机械的劣化程度和故障性质有所了解。
另外，振动的理论和测量方法都比较成熟，且简单易行。
机械振动：表示机械系统运动的位移、速度、加速度量值的大小随时间在其平均值上下交替重复变化的过程。
机械振动可分为确定性的振动和随机振动两大类，前者可用下列简单的数学解析式表示，即d=D(t) （3-1）式中d-振动位移，它是时间t的函数。
随机振动不能用此式来描述，其振动波形呈不规则的变化，可用概率统计的方法来描述。
在机械设备的状态监测中，常遇到的振动多为周期振动、准周期振动、窄频带随机振动和宽频带随机振动等，以及其中几种的组合。
读者可以通过图3-1了解各种振动的特征。
二、简谐振动简谐振动是机械振动中最简单最基本的振动形式。
图3-2所示由弹簧系数为K和质量为M所组成的质量弹簧系统。
若拉下重锤，当自然长度达到D时放开，则重锤即作周期性的上下振动。
此时如取时间t为横轴，则重锤在任何时间的位置便可用图中实线的正弦波表示。
这样位移d对时间t形成了可以用正弦曲线表示的振动，这种简单的可用正弦表示的周期振动称为简谐振动，它表示为d=Dsin(2π/T*t+) (3-2)式中 D-最大振幅，又称峰值，2D称为双峰值，其单位为mm或μm（μm=10的-3立方mm）;T-振动的周期，即再现相同振动状态的最小时间间隔，单位为秒（s）。
振动周期的倒数称为振动频率，单位为赫兹（Hz）即f=1/T (Hz) (3-3)频率f又可用角频率来表示，即ω=2π/T（rad/s） (3-4)ω和f的关系为ω=2πf（rad/s）(3-5)f=ω/2π (Hz)将式（3-4）代入式（3-2）可得d=Dsin(ωt+φ) (3-6)此处令ч=ωt+φ（3-7）式中ч-简谐和振动的相位，是时间t的函数，弧度（rad）；φ-初始相位；ω-角速度，rad/s。
浅谈振动监测诊断技术在设备维修中的运用
浅谈振动监测诊断技术在设备维修中的运用摘要:设备的状态监测与故障诊断是对设备进行“未病先防”的预防性诊断技术,本文论述了振动监测在设备维修中的运用方法,并提出了一些运用的建议。
关键词:设备维修振动监测诊断设备的状态监测与故障诊断是现代化设备维修技术的重要组成部分,是对设备进行“未病先防”的预防性诊断技术。
运用设备的状态监测与故障诊断方法可确保设备的安全,提高产品质量,节约维修费用以及防止环境污染。
1 设备振动监测诊断技术设备的状态监测和故障诊断方法主要有振动监测技术、油液分析技术、红外测温技术、声发射技术、无损检测技术等。
其中振动监测技术运用最广、最有效。
振动与机械故障之间是紧密相关的,设备在运转过程中会产生不同程度的振动,当振动幅度超过一定限度时会对设备造成损坏,严重的还会影响设备的运行安全,会引起设备运行状态的劣化,所以振动幅度必须控制在安全的范围之内。
设备在运行状况稳定时,具有一个典型的振级和频谱特征。
而当设备劣化时,振动信号中包含了系统、零部件由于磨损、疲劳、老化等因素引起的劣化和失效等重要信息,设备的振级和频谱特征会发生变化。
振动监测就是通过监测振动位移、速度、加速度等参数,将测得的数值与标准值进行对比分析,以判断设备的运行状况,并对设备的异常状况进行报警；故障诊断则是对监测到的数据进行处理、分析以判断设备的劣化趋势及可能发生的故障类型、位置和程度。
振动监测诊断技术主要有以下的优势:能迅速地对各种类型的设备进行振动测量,i\/J5lM据统计机械故障的90%可以从振动测量中检测出来,有关振动的理论比较成熟。
2 设备振动状态监测的关键步骤2.1 确定设备振动状态监测内容设备振动状态监测内容:(1)振动数据的测量;(2)判别设备运行状态;(3)设备运行状态趋势分析。
2.2 制定适合的监测方案2.2.1 振动测量参数的选择振动检测中位移、速度和加速度参数的选择方法如下。
(1)频率在10Hz以下,位移量较大的低频振动,选择位移为检测参数。
研发振动监测的原理和应用
研发振动监测的原理和应用1. 引言振动监测技术是一种用于监测和分析各种机械设备振动情况的技术。
它可以帮助我们判断设备是否存在故障、预测设备寿命、提高设备维修效率等。
本文将介绍研发振动监测的原理以及其在不同领域的应用。
2. 原理振动监测的原理是通过检测物体的振动信号来获取振动特征参数，并通过分析这些参数来判断物体的工作状态。
2.1 加速度传感器振动监测系统中最常用的传感器是加速度传感器。
加速度传感器可以将物体的振动转化为对其产生的加速度信号，并输出测量数据。
这些数据可以用于分析振动的特征，如振动的频率、幅值和相位。
2.2 振动信号处理振动信号处理是指将加速度传感器测量到的原始振动信号进行分析和处理的过程。
常用的处理方法包括时域分析、频域分析和时频域分析。
时域分析主要关注振动信号的时序特征，如振动的振幅、周期和脉冲宽度；频域分析则关注振动信号的频率分布，如振动的主频和谐波成分；时频域分析结合了时域和频域的信息，可以得到更全面的振动特征。
2.3 故障诊断算法基于振动监测的故障诊断算法是通过分析振动信号的特征参数来判断设备是否存在故障。
常见的算法包括谱分析法、统计特征法和模式识别法。
谱分析法通过计算振动信号的频谱来判断设备的故障类型；统计特征法则通过统计振动信号的统计特征来判断设备的工作状态；模式识别法利用已知故障模式和特征参数来识别设备的故障类型。
3. 应用振动监测技术在各个领域都有广泛的应用。
3.1 机械设备领域在机械设备领域，振动监测可以用于早期故障检测和设备寿命评估。
通过监测设备的振动特征参数，可以及时发现设备故障并采取相应的维修措施，从而避免设备损坏和生产中断。
此外，振动监测还可以用于评估设备的寿命，帮助制定设备维护计划，减少停机时间和维修成本。
3.2 汽车行业在汽车行业，振动监测可以用于汽车零部件的故障预测和诊断。
通过安装加速度传感器在发动机、底盘和传动系统等部位，监测汽车的振动信号，可以提前预测各种零部件故障，并采取相应的维修措施，从而保证汽车的安全和正常工作。
振动分析技术在工业设备状态监测中的应用
振动分析技术在工业设备状态监测中的应用引言工业设备是制造业生产中的重要资产，它们的正常运转对于生产效率、质量、安全和利润率都有着至关重要的影响。
然而，由于工业设备的复杂性和使用条件的不断变化，设备故障的发生很难完全避免。
因此，对工业设备状态的监测和预测分析已经成为制造业从业人员必要的工作。
在众多监测手段中，振动分析技术因为其准确性和实用性，已经成为了一个不可或缺的工具。
正文1.振动分析技术的原理振动分析技术通过分析工业设备的振动信号，判断设备状态，判断故障，以及其它紧急状况，进而控制工业设备的运行状态。
其原理是：当工业设备在正常运转时，设备齿轮、轴承等运动部件会产生一定的振动，这些振动的特性受到几个因素的影响。
首先是设备在运转时所承受的载荷，在设备运转时会产生动态载荷，造成设备振动；其次是设备内部结构的缺陷或故障，如发动机失去平衡等。
振动分析技术通过分析设备的振动信号，可以了解设备的运行状况、工作负荷以及其内部结构的缺陷或故障，从而实现对设备状态的监测和预测分析。
2.应用振动分析技术的设备振动分析技术可以广泛应用于各种类型的工业设备。
其中，最常见的设备是：齿轮传动机械、轴承、发动机、离心泵、风扇、风机，以及各种运动部件，比如：轴、摇臂、连接杆等。
这些设备都需要动态的监测和预测分析，以确保设备运行的正常性。
3.振动分析技术的监测方法通常情况下，振动分析技术的监测方法可以分为两种，分别是在线监测和脱机监测。
在线监测指的是在设备运转时实时地采集、分析和处理振动信号，以控制设备的运行状态。
在线监测需要使用上位机等现场监测设备和分析软件，将振动信号实时采集，并以图形化的形式展现出来。
通过监测设备的振动频率、振动幅值和相位，可以了解到设备的状况和故障，比如轴承的磨损、偏心、失效等；比如齿轮的铀化、误差和腐蚀等。
脱机监测则是将设备拆卸下来，离线状态下进行振动分析，两种方法各有其优缺点。
4.振动分析技术在工业设备监测中的应用在工业设备的监测中，振动分析技术可以非常有效地发挥作用。
振动监测技术应用领域
振动监测技术应用领域在现代工业和科技的快速发展中，振动监测技术作为一种重要的检测手段，正广泛应用于众多领域。
通过对物体振动信号的采集、分析和处理，我们能够获取大量有价值的信息，从而实现对设备状态的评估、故障的诊断以及结构的优化等。
在工业生产领域，振动监测技术对于保障设备的正常运行至关重要。
例如，在大型旋转机械如压缩机、风机、汽轮机等设备中，振动监测是不可或缺的。
这些设备通常在高速、重载的条件下工作，长期运行容易出现各种故障，如不平衡、不对中、轴弯曲、轴承磨损等。
通过安装振动传感器，可以实时监测设备的振动情况。
当振动幅度或频率出现异常变化时，及时发出警报，提醒工作人员进行检修，避免设备突然停机造成巨大的经济损失。
此外，对于往复式机械，如内燃机、往复泵等，振动监测同样能够有效地发现活塞与缸体的磨损、气门故障等问题。
在交通运输领域，振动监测技术也发挥着重要作用。
在汽车制造中，对发动机、变速器、底盘等关键部件的振动监测，可以帮助工程师了解其工作状态，优化设计，提高车辆的舒适性和可靠性。
在铁路运输中，对轨道和列车的振动监测能够及时发现轨道的不平顺、扣件松动以及列车车轮的磨损等问题，保障列车的安全运行。
飞机的发动机和机身结构也需要进行振动监测，以确保飞行安全。
在能源领域，振动监测技术在风力发电和水力发电方面有着广泛的应用。
风力发电机的叶片和塔筒在复杂的风况下会产生振动，长期的振动可能导致叶片疲劳损伤甚至断裂。
通过振动监测，可以及时发现潜在的问题，采取维护措施，延长风机的使用寿命。
水力发电机组在运行过程中，水轮机的转轮、导叶等部件也会受到水流的冲击产生振动。
对这些振动进行监测，有助于预防故障，提高发电效率。
在建筑工程领域，振动监测对于大型建筑物和桥梁的安全评估具有重要意义。
在施工过程中，打桩、爆破等作业可能会对周边建筑物产生振动影响。
通过监测振动的强度和频率，可以确保施工活动不会对周边建筑造成损害。
对于已建成的高层建筑和桥梁，振动监测可以及时发现结构的损伤和老化，为维护和加固提供依据。
振动状态监测及故障诊断技术应用
2.4.2 滑动轴承
滑动轴承可能有多种故障，其中包括间隙过大，油膜振荡以及摩擦。造成这些故障的原因是装配不当，润滑不良，负荷欠妥，长久磨损及轴承设计不当等。滑动轴承的故障一般在频谱图上表现为半频故障，间隙过大时（4~10）倍频分量较显著，类似于机械松动的现象，但轴向振动较大；油膜涡动有较大的径向振动，频谱图中有明显而稳定的涡动频率分量（42%~48%），可能有高次谐波分量。
a) 内环的频率为：fr=n/60
b) 保持架的旋转频率（或滚动体的公转频率）：fc=1/2{1-d/D(cosa)}fr
c) 外环故障频率：Zfc=Z/2{1-d/D(cosa)}fr
d) 内环故障频率：Zfi= Z/2{1+d/D(cosa)}fr
式中 Ｚ——轴承滚动体个数
D——轴承的节径
d——滚动体直径
D． 负荷变化导致振动值变化
E． 时域波形稳定，每转出现1个、2个或3个峰值
2.3 机械松动
机械松动分为结构松动和转动部件松动，造成机械松动的原因是：安装不良、长期磨损、基础或机座损坏、零部件破坏。机械松动故障的频谱图和波形特征：
A．强径向振动，特别是垂直方向，出现3~10倍频
B．径向振动较大，尤其垂直径向振动较大
轴承按其结构分为滚动轴承和滑动轴承。滚动轴承在运转过程中由于各种原因引起损坏，如装配不当，润滑不良，水分和异物侵入，腐蚀和过载等可使轴承过早损坏。主要故障表现为：疲劳剥落、磨损、塑性变形、锈蚀、断裂、胶合、保持架损坏。
2.4.1 滚动轴承
滚动轴承的特征频率与故障具体部位、滚动轴承零件几何尺寸、轴承工作转速等因素有关。如果不计轴承各元件弹性变形，并认为滚动与滚道之间为纯滚动，则各故障特征频率为：
风电机组传动系统振动监测技术的使用教程
风电机组传动系统振动监测技术的使用教程随着风电行业的快速发展，风电机组作为风力发电装置的核心组成部分，其性能和可靠性对风电场运行的效率和安全性至关重要。
然而，由于风电机组在运行过程中承受着巨大的振动力和冲击力，传动系统往往会出现故障和损坏，对风电机组的可靠性和寿命带来威胁。
因此，风电机组传动系统振动监测技术成为了提高风电机组运行效率和可靠性的重要手段。
振动监测技术是通过测量和分析风电机组传动系统的振动信号来判断系统的工作状态和健康状况。
当传动系统发生异常振动时，可以及时发现、定位和诊断故障，以便采取相应的维修和保养措施，避免故障进一步扩大和造成不可逆转的损害。
因此，了解和掌握风电机组传动系统振动监测技术的使用方法对于风电场的技术人员和维护人员来说至关重要。
一、传动系统振动监测技术的原理与意义风电机组传动系统振动监测技术的核心原理是通过安装在关键位置的振动传感器，实时监测传动系统的振动信号。
传感器会将振动信号转化为电信号，并通过数据采集装置获取到振动信号的波形、频谱和特征参数等信息。
通过对这些信息的分析和处理，可以对传动系统的健康状况进行评估和判断，及时发现并排除潜在的故障风险。
传动系统振动监测技术的意义在于：1. 提早发现故障：传动系统故障往往由于持续振动和冲击力引起，通过振动监测技术，可以及时发现故障的早期信号，避免故障的进一步恶化。
2. 降低维修成本：及时诊断和维修传动系统故障，可以避免故障的蔓延，减少停机时间和维修成本。
3. 提高运行效率：通过振动监测技术，可以实时了解传动系统的工作状态，及时调整运行参数，提高风电机组的运行效率。
二、传动系统振动监测技术的应用步骤1. 振动传感器的选择与安装振动传感器是实施传动系统振动监测的关键设备。
在选择振动传感器时，需要考虑传感器的测量范围、灵敏度、频率响应和抗干扰能力等技术指标。
选择合适的振动传感器后，需要根据传动系统的结构特点和工作环境确定传感器的安装位置。
发电设备振动分析、状态监测和状态检修技术
发电设备振动分析、状态监测和状态检修技术第一章 设备状态监测技术第一节 状态监测状态检修的短期和长期经济效益设备状态监测的短期和长期效益短期效益●特定设备出现问题的确定和处理结果带来的效益●可识别的问题包括：不对中、不平衡、轴承和齿轮状态恶化、润滑不良、绝缘不好、油质恶化和污染、电气接触和连接松动、电气短路●它们是早期确定故障带来的结果，因为此时故障不紧急，处理费用较低● 来源于事先的计划维修，避免了设备非计划停机●由于短期效益涉及到特定的机械和具体的维修费用，因此容易量化● 短期费用的节约可证明在硬件、软件、人员和培训方面的投资是有效的行为● 基于这些短期效益，得到的回报周期通常小于一年长期效益● 大多数显著的经济效益来自维修和运行方式的不断改进● 长期利益可以来自改进的转子平衡、改进的轴承、齿轮、连轴器的安装、改进的电机维修和安装、改进的油液过滤和处理、改进的密封和壳体安装、改进的蒸汽系统维护等● 长期的趋势监控对识别那些由于超过设计值运行而需要额外维护的设备是有帮助的，也有助于确定由于设计或制造质量缺陷而应该被替换的设备● 检修标准、程序和培训方面的改进是很难用美元和美分来量化的，然而，它们的价值要比短期利益大得多第二节 状态监测技术典型状态监测技术汇总表监测技术 被监测设备 短期效益 长期效益污染物分析 润滑系统水力系统；压缩机、汽轮机、大功率泵、柴油机汽油机 确定额外的气体，液体，微粒污染物确认不恰当的流体或润滑油的处理和过滤；密封和壳体的不恰当安装；薄弱的过滤系统设计电冲击比较法 感应或同步电机；直流电机 识别匝间和相间短路；短路电路；逆行或开路线圈识别不恰当的电机维修和安装；额外的运行环境；电机制造厂间的设计差别电机电流特征图分析 电动机和发电机；齿轮箱；泵；空调设备；风机识别用旧的或损坏齿轮轴承；密封壳体磨损；不对中；不精确平衡识别不恰当轴承或齿轮安装；不恰当的密封/壳体位移；对中或平衡较差油液分析 润滑系统水力系统；压识别被润滑部件的过识别不恰当流体或润滑缩机；汽轮机；大的泵；柴油机汽油机 度磨损；流体或润滑状态的恶化；污染物的出现油选择；不恰当的油处理和分配；额外的运行状态运行趋势分析 热交换器；泵；电机；压缩机；冷冻设备；柴油机/汽油机； 确定泵的效率损失；流动速率；组件的热传导部件的恶化； 确定不恰当的维护和修理；设备安装和设计的缺陷；设备的过度负荷和运行振动脉冲测试 带有滚动轴承的旋转机械；大功率泵；涡轮机械；压缩机 确定恶化和有缺陷的轴承；过度磨损；缺少润滑识别不恰当的维修和安装；不恰当的油处理和分配；不恰当的运行 热成像分析法 吊式炉顶；锅炉；蒸汽系统；炉膛；电机控制中心；高压线；电气开关 确认炉顶和绝缘泄漏；电气接触和连接不畅；蒸汽闸泄漏；耐火材料的退化 识别较差的电气、炉顶材料、蒸汽系统或绝缘维修程序；过度运行；差的装备设计超声波分析 蒸汽系统；空气和风动系统；水力系统；真空系统 识别压缩空气、真空或蒸汽密封泄漏；水力泄漏；轴承磨损 确定不恰当的密封壳体安装；质量差的替代部分；不良的设备运行和设计振动分析 旋转机械；泵；压缩机；涡轮机械；齿轮箱；柴油机；汽油机 确定恶化的和有缺陷的轴承和齿轮；确定松动、摩擦、不对中、不精确平衡 识别不恰当的对中和平衡过程、轴承和齿轮不恰当的安装过程、过度的运行目测、听、触摸 上述的任何机械识别松动或磨损部分，漏油、过大的噪音振动；轴承联轴器发热 确认不恰当的维护和安装；质量差的零件；过度运行 磨损微粒分析 润滑系统水力系统；压缩机；汽轮机；大的泵；柴油机汽油机识别被润滑零件的过度磨损；污染物的出现确定轴承和齿轮不恰当的安装；不当的油处理和分配；过度的运行状态 1、污染物分析污染物分析用于确定流体和润滑油中的微粒、水分、气体等物质，决定润滑油是继续使用还是应该更换。
应用振动状态监测技术确保设备长周期运行
应用振动状态监测技术确保设备长周期运行一、开展状态监测与故障诊断工作的背景上世纪80年代以来，随着一些现代科学技术成果的推广应用，给设备管理的思想、理论和技术带来了一次重大变革。
而设备状态监测及故障诊断技术的应用，使以预测维修、视情维修为主的维修体制逐渐取代了传统的事后维修、定期维修体制。
茂名石化乙烯厂自19％年8月30万t乙烯等化工生产装置陆续试车投产开始，就大力推广状态监测和故障诊断技术的应用，在日常设备管理与维修中，运用振动分析手段，解决和处理了许多设备隐患。
1999年1月装置大修后，截止到2005年9月，乙烯装置连续安全运行时间达到79个月，创国内外同行业装置长周期运行先进水平。
二、设备状态监测及故障诊断技术的应用情况设备状态监测和故障诊断技术，简单地说是通过一些技术手段，对设备的振动、噪声、电流、温度、油质等进行监测和技术分析，掌握设备的运行状态，判断设备未来的发展趋势，诊断故障发生的部位及故障的原因，进而具体指导维修工作。
通过采用设备故障诊断技术，了解和掌握设备在线使用的状态，结合设备的运行历史，对设备可能要发生的或已经发生的故障进行预报、分析、判断，确定故障性质、类别、程度、原因、部位，指出故障发生和发展的趋势及后果，提出控制故障继续发展的措施，并采取调整、维修、治理的对策消除故障，最终使设备恢复正常状态。
目前，设备状态监测和故障诊断技术，是设备管理与维修管理必不可少的手段。
尤其是在市场竞争日益激烈的今天，设备维修成本的控制和降低是企业最可挖掘的潜力之一。
因此，应用状态监测与故障诊断技术，用预知维修取代传统的事后维修和定期维修是历史的必然。
图1、图2是茂名石化乙烯厂以设备诊断技术为基础的预知维修过程图和机械设备振动故障诊断流程图。
三、开展状态监测工作的主要做法1．建立机构、落实责任。
为便于组织管理，成立了以设备副厂长为组长、各车间设备副主任、各专业技术人员为成员的设备状态监测应用小组，负责组织、协调并指导全厂状态监测工作。
振动监测意义和如何实现
一、振动监测的意义风力发电机组是风电场的关键设备，长期以来一直采用计划维修(即机组运行2500h或5000h 后进行例行维护)或事后维修(出现故障后再维修)的方式。
计划维修无法及时了解设备的运行情况，而事后维修则由于事先的准备不够充分,造成维修工作的耗时太长、损失严重。
在风电机组上应用振动监测技术，定期监测风电机组的振动信号并结合风电机组的温度等参数可以实现预知维修，实现维修体制的转变。
采用预知维修和故障诊断技术可以延长机组连续运行的周期；做到对机组的状态心中有数，从而针对不同的机组采取不同的措施。
属于正常运行状态的机组，按例行方法继续监测；属于状态劣化和故障进行性发展的机组，重点监测；而个别故障严重发展的机组，应及时进行诊断和停机检修，同时根据预测结果，可针对性地准备有关零部件的备件。
这样可以大大减少盲目维修及突发性事故停机时间、延长机组的使用寿命、提高企业的综合经济效益。
综上所述，对风电机组实施振动监测的意义有以下几点：⏹预知故障对机组可能发生的故障及时预警，实现在故障初期实施修正⏹明确故障部位确定故障部位及其原因，节省维修成本与时间⏹合理安排零部件库存既保证零部件最小库存，也保证部件更换具有足够的准备⏹实现预知维修实现预知维修，避免过度维修和维修不足二、振动监测分类风电机组振动监测的实施方法有连续监测、定期监测和故障监测。
其各自特点如下：⏹连续监测也称在线监测，以数据采集和计算机分析技术，包括远程故障诊断系统为手段的精密诊断。
优点：信息收集比较全面，分析手段丰富，准确性较高。
缺点：设备投资较高，操作人员需要较高的理论基础。
⏹定期监测按照确定的时间间隔，进行定期监测，一般以简单小型便携式检测仪器为手段，属于简易诊断。
优点：设备简单、投资较小，操作简便、易行。
缺点：信息收集和分析相对简单。
⏹故障监测操作人员和维修人员以巡回检查为基础，感官发现设备运行异常时，再对设备进行测试和分析，查找故障原因，评价运行状况，为检修提供依据、指明方向。
振动测量系统在电力输配设备监测中的应用
振动测量系统在电力输配设备监测中的应用随着电力行业的快速发展，电力输配设备的运行状态监测显得尤为重要。
振动测量系统作为一种有效的监测手段，在电力输配设备中得到了广泛的应用。
本文将重点探讨振动测量系统在电力输配设备监测中的具体应用及其重要性。
一、振动测量系统的原理及作用振动测量系统是一种通过监测设备振动信号来分析设备运行状态的技术手段。
通过安装振动传感器等设备，可以实时监测设备的振动频率、幅值等参数，从而判断设备是否存在异常运行状态。
振动测量系统的作用主要包括以下几个方面：1.实时监测设备运行状态，及时发现故障隐患；2.分析设备振动参数，提供运行状态评估依据；3.预测设备寿命，制定合理维护计划；4.提高设备可靠性，减少停机故障。
二、振动测量系统在变压器监测中的应用变压器作为电力输配设备中的重要组成部分，其运行状态直接影响电力系统的稳定运行。
振动测量系统在变压器监测中的应用主要体现在以下几个方面：1.监测变压器绕组振动情况，防止绝缘材料老化；2.分析变压器铁芯振动参数，减少铁芯噪音；3.实时监测变压器油泵工作状态，确保油压正常；4.预测变压器绕组松动、短路等故障，提前采取维护措施。
三、振动测量系统在开关设备监测中的应用开关设备是电力输配系统中承载电流的关键设备，其运行状态直接影响系统的稳定性和安全性。
振动测量系统在开关设备监测中的应用主要包括以下几个方面：1.监测开关设备机械运行状态，判断齿轮、联轴器等传动部件的工作情况；2.实时监测开关设备接触器的振动参数，判断接触不良情况；3.分析开关设备弹簧的振动频率，预防弹簧疲劳断裂；4.监测开关设备耦合器的振动情况，避免耦合器锁死故障。
四、振动测量系统的优势及发展趋势振动测量系统在电力输配设备监测中具有以下优势：1.实时性强，能够及时监测设备状态；2.准确性高，能够精准分析设备振动参数；3.可靠性好，能够提供可靠的设备状态评估；4.维护成本低，有助于降低设备运行成本。
振动分析与监测技术在工业生产中的应用
振动分析与监测技术在工业生产中的应用工业振动分析与监测技术是确定、预测和预防旋转机械故障的一种有效手段。
实施设备振动分析将有助于提高设备的可靠性和工作效率，减少停机时间，消除机电故障,使设备尽可能长时间地正常工作,从而有效预防安全事故的发生,减小因设备故障引起的经济损失。
工业振动分析技术适用于电机，泵组，风机，齿轮箱，压缩机，涡轮，输送带，辊筒，发电机等任何带有旋转组件的设备和系统。
检测电机轴承的振动状态损毁的设备轴承这些设备的旋转组件都有各自特定的振动频率。
其振动幅度代表该设备的工作情况或工作质量。
振幅的扩大直接表示旋转组件例如轴承或齿轮发生了故障。
根据设备的速度可以计算出旋转频率，对比检测到的频率即可确定设备发生的故障。
关于工业振动传感器实施振动分析技术需要运用到各种振动传感器（加速度传感器，速度传感器或位移探测器）对旋转型设备进行检测和分析。
工业上常用的是加速度传感器。
加速度传感器的安装可以运用固定螺钉或便携式磁座。
加速度传感器监测到设备的振动值后，以相对“g”（重力加速度单位)的形式输出与振动值成比例的电压或电流。
该信号也可以积分成速度的形式（mm/s）输出。
为每种实际应用选择合适的加速度传感器，电缆，连接器和安装方式十分关键。
这样才能提供高质量的检测和准确的振动数据，确定旋转型设备的故障。
位移探测器的非接触型探针可以检测转轴的振动值，轴间距和轴承内径。
应用电涡流原理，探针可以提供与位移（mm）成比例的电压输出。
电涡流传感器对轴径向振动的监测通过振动分析技术可以确定旋转型设备下述几种常见类型的故障。
•设备轴的不平衡•设备轴的不对中•共振监测•转轴变形•齿轮啮齿冲击振动•叶片转速扰动•电机故障（转子和定子）•轴承故障•机械安装的松动•重要设备的速度波动动态振动分析动态振动的检测和分析需要应用加速度传感器检测振动值，数据采集器或动态信号分析仪来采集数据。
数据的分析通常由受过旋转型设备振动技术培训的技术员或工程师完成。
如何利用状态监测解决机组振动问题
如何利用状态监测解决机组振动问题文章通过分析引起大型机组振动的实例，论述引起振动的原因，通过在线状态监测这一有效手段，提出解决方案，对从事该类型工作的设备管理人员解决现场振动问题，具有一定的借鉴意义。
标签：大型机组；振动位移；振值1 引言大型机组的振动问题是较复杂的一个课题，涉及到许多方面。
比如，转子动静平衡不好，联轴器不对中，地脚螺栓松动，轴承间隙过大或过小，管线应力等。
一个机组振动超标后，首先要找出振动源，并分析排除可能的情况。
有些时候引起振动的原因并不是唯一的，可能存在多项引起振动的原因，这个时候判断问题就比较困难一些，但是只要我们仔细排查，便能最终找到问题所在。
2 化工一厂机组振动实例分析2.1 由于BC101机组振动位移明显超标，在准备采取停车检修时通知状态监测站进行检测。
在转速为5616转/分时的振动状态行了监测和分析，测点位置见下图、振值见表，齿轮箱体多点振动超标。
该机齿轮箱体3H测点振幅21.8mm/s，3Y测点振幅13.9mm/s，4Y测点13.8mm/s，4Z测点15.7mm/s，6Z测点24.7mm/s。
振动信号中的主要分量是输入轴一倍频93.5HZ、输出轴一倍频150.6HZ和高频1183HZ、1242HZ、1336HZ、1391HZ、1779HZ、2102HZ、2784HZ的成份，振动信号的特点是水平向和轴向幅值高。
该机齿轮箱输入轴齿轮齿数是：74个、过轮齿数是：234个、输出轴齿轮齿数是：46个。
振动信号频谱图中齿轮的啮合频率成分不明显，而高频分量中表现出明显的以输入轴转速频率为间隔的成分，另外齿轮啮合时的冲击较大。
通过分析认为该机齿轮箱振动大的主要原因是：齿轮磨损和输入轴齿轮偏心齿隙不匀。
监测数据如下：在检修处理时，现场技术人员跟踪测试了轴承的振动以及温度，获取了大量的数据，并对数据进行了分析处理。
经过检修验证，证实了该结论。
2.2 化工一厂的EC-301机组中压缸自某日振动明显增大，通过对EC-301机组中压缸运行在5130～5180转/分时的振动状态行了监测和分析，测点位置见下图。
振动基础理论-状态监测
1.结合实际工作，综合论述开展设备监测诊断工作的八个固定工作程序。
开展设备监测诊断工作的八个固定工作程序为：（1）定监测对象（2）定监测参数（3）定监测仪器和设备（4）定监测点（5）定监测周期（6）定监测标准根据不同的设备，参照国内外已发布的通用标准，或结合实际工作经验制定适合本单位特点的判别标准。
通常情况下，判别标准有三类：一是绝对标准、二是相对标准、三是类比判断标准。
（7）定监测规程（8）定监测人员2.在振动监测中，振动传感器的选择十分重要。
阐述选择振动传感器应注意的问题。
（1） 测量范围测量范围又称量程，是保证传感器有用的首要指标，因为超量程测量不仅意味着测量结果的不可靠，而且还可能造成传感器的损坏。
（2） 频响范围所选传感器的工作频响范围应覆盖整个需要测试的信号频段并略有超出，也就是说应使传感器工作在线性区：其下限频率低于所测信号的低频段，上限频率高于所测信号的高频段。
（3） 信噪比一般而言，总是希望传感器的灵敏度尽量高，以便检测微小信号，但外界噪声的混入也相应地影响增大，因此要求传感器的信噪比要高，以便在充分放大被测信号的同时，能最有效地抑制噪声信号。
（4） 稳定性对于长期工况监测，尤其是在线式测量的传感器，要求时间稳定性好，信号漂移越小越好。
对于水下、高温等特殊工作环境，还应考虑传感器的环境稳定性。
此外，传感器的工作方式、外形尺寸、重量等也是需要考虑的因素。
3.分析旋转机械转子不平衡故障原因，如何综合分析诊断转子不平衡故障？转子质量偏心及转子部件缺损是导致转子不平衡的两种因素。
转子质量偏心是由于转子的制造误差、装备误差、材质不均匀等原因造成。
转子部件缺损是指转子在运行中由于腐蚀、磨损或受疲劳应力作用，使转子叶轮、叶片局部损坏、脱落等原因造成。
转子轴系允许最大不平衡量的计算方法：G —平衡等级 m —允许不平衡量 U-不平衡量M-转子质量 r-平衡半径 计算: e=G/ω 不平衡量：U=M.e 允许的最大不平衡质量：m=U/rMr m M U e == =G/ω U=M.e m=U/r 对转子不平衡故障进行综合分析应把握以下特征：（1）振动的时域波形为正弦波；（2）振动方向为径向；（3）转子的轴心轨迹为椭圆；（4）振动的强烈程度对工作转速的变化很敏感；转子不平衡的种类可分为：静不平衡、偶不平衡、动不平衡。
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利用振动频带进行有效状态监测
摘要：本文论述了细化监测参数在状态检修中的重要性，通过遵循一定的原则和经验对振动频谱的频带报警设定，可以使状态监测系统对设备故障的反应更灵敏，使状态监测工作更规范化和更有效。
而选择合适的软件则使这个工作变得很容易。
关键词：状态监测，振动频带报警，状态监测软件
1．引言－频带的优势
监测参数和报警的设定在状态监测系统的建立中是至关重要的。
一旦确定了被监测设备，就要决定最能反映其运行状态的参数，通常振动、油液、温度、超声、电流等被认为是重要的设备状态信息载体和物理参数。
监测参数必须进行明确地定义，对振动来说细分为位移、速度、加速度及高频能量，它们的幅值，相位和频谱，以及分析的频率范围等；要根据需监测的故障类型合理选择最灵敏的参数和数据表示方式，以能够提早准确地感知到故障状态。
根据设定的监测参数（或测量定义）采集到机器数据后，一个有效的监测系统必须对设备状态进行准确评估。
首先需确定机器是否有问题，然后必须诊断问题的根源并确定其严重程度。
有效的报警设定是状态监测的致胜法宝，但也是最困难的部分之一，既不要“误”报警，又不能“漏”报警。
一般振动监测系统中，通常设定总振动值报警，频谱包络报警和频谱频带报警，它们各有什么优缺点呢？总值报警简单、直接和容易理解，并有各种标准可以参照，但它们容易遗漏潜在的机器问题，有时诸如轴承劣化、齿轮、电器等问题仅仅依赖于总值报警是不能被发现的，例如一个轴承失效频率可能增加了4倍，但总振值却几乎没有任何变化！频谱包络报警考虑到了整个频率范围内的每个频率成分，但其设定起来比较麻烦，另外，当某个成分报警时我们并不知道它所代表的意义。
频带报警则兼具二者的优点并克服了其缺点，将整个频率范围分为几个有意义的频带进行监测和跟踪，它实际上简化了频谱，将几百个数据简化成几个数据，对每个数据设置报警，并且当报警产生时我们能大概判断问题的性质。
2．如何设置频带
如何进行有意义频带划分使我们能够监测和判断故障的发生和发展呢？针对特定的机器，要进行有效测量定义及其频带设置需要了解设备结构和运行等多方面信息，还要
具备各种设备故障振动频谱特征的知识和经验。
这正如一个合格的大夫需要对病人的一些病征开列检查和化验单一样，首先要知道某个疾病的诊断由哪个（些）征兆和指标来确定。
因此，设置报警频带是一个高等级的工作，必须由振动分析工程师来完成。
例如，对一般滚动轴承的机器，设置测量频率范围40xRPM ，除了监测1x, 2x, 3x 这些反映转子平衡、对中、松动等故障的频带外，还要监测滚动轴承特征频率频带，以及轴承频率谐频和共振频率频带。
对一般油膜滑动轴承的机器，设置测量频率范围20xRPM ，还需要监测亚同步（油膜涡动等）频带。
对齿轮箱的监测，测量频率范围需低频和高频分别进行，高频监测频率范围 3.25xGMF ，分别监测齿轮啮合状态。
对交流感应电动机，也要分低频和高频测试，低频200Hz 范围用于识别转子转动频率周围的电动机极通过频率边带；高频监测频率范围包括转子笼条通过频率的2倍以判断转子断条状态。
对于带有叶片的离心风机和泵，还有考虑设置叶片通过频率频带。
通过这些设定，使我们的状态监测更加细化，能够监测跟踪机器的各种类型故障的发生和趋势，而不仅仅是总振动值是否超标。
3．如何设置频带报警
设备异常或故障的严重性等级由报警限确定，一般分为正常、警告（引起注意）、报警和危险四个级别。
对机器总振动值，报警限的设定可参照ISO2372和ISO10816标准；而对频带报警则相对复杂。
“证实的方法”可设置的设备部件包括：一般用途（滚动轴承，滑动轴承），齿轮箱（已知齿数，未知齿数），感应电动机（笼条状态测点，电气状态测点），离心式压缩机、风机和泵（已知和未知叶片，滚动和滑动轴承），直流电动机（全波整流，半波整流，电气波动），机床主轴等。
它们各自有不同的频谱特征和监测频带设定。
“证实的方法”频带报警值的设定也是一个经验值，一般是总振动参考标准的百分比数。
值得指出的是，按国际标准和按“证实的方法”设置的任何报警只作为一种初始参考设定，较为符合实际的报警限一般在采集了6次数据以上可以用统计法生成。
为了解决这个问题，状态监测领域著名的美国北卡州Technical Associates of Charlotte 公司James E. Berry 先生建立了”The Proven Method”（证实的方法），它指导对一般过程和辅助设备的振动测量数据设置监测频带和速度谱频带能量报警，已成功地应用于泵、风机、冷却机、球磨机、机床传动、高速离心空压机、中速轧机传动等各种设备并得到长期验证。
“证实的方法”首先对不同类型的设备制定总振动值报警参考标准，然后根据设备部件和结构参数以及运行速度设定六段频带报警。
“证实的方法”设备类型及其报警等级 “证实的方法”设定六段频带报警
4．具有经验的软件
设备、测点、位置、监测参数、报警确定的过程就是状态监测数据库建立的过程，衡量一个状态监测软件的优劣首先要看数据库建立是否容易。
除了编辑功能（增加，拷贝，调整，删除等）操作是否方便之外，最重要的是考察软件利用一些已有原则或经验指导用户建立数据库的各个构件，使用户参与的程度（或需要用户的知识程度）越小则越好。
相当于软件是一个振动分析专家为您建立数据库或监测方案，你只需输入必要的数据。
VB 振动分析系列ASCENT 软件具备了这种能力，它实现了ISO2372、ISO10816和“证实的方法”的自动应用，通过简单的鼠标点击选择和输入机器转速（或齿轮齿数、叶轮叶片数等）即可建立速度谱测点参数、总值报警和频带报警。
当用VB 振动分析仪按路径方式采集了设备的状态数据并将数据回放到数据库后，即可利用设置的报警限检查设备的报警状态，并形成异常报告。
当积累了一定量的数据后，ASCENT 可以用统计方法对报警限进行调整，使报警更加有效。
5．频带监测的实施－两级监测系统
车间级负责采集数据并监测设备报警状态，工厂级设定数据库参数和调整报警限，培训指导车间人员，并对报警的设备进行深入分析和诊断，提供维修建议。
vb 振动分析
网络和在线监测系统32 CH 状态监测在企业中的成功实施涉及管理和技术两个方面的因素，一方面状态监测应当与日常设备运行管理结合起来，设备运行管理人员要参与监测并利用监测的成果；另一方面企业应具备建立、维护和调整数据库，解释疑难问题，进行精密诊断的能力作为实施状态监测的核心。
因此在监测系统上分两级或两个层次比较合理, 车间（装置）级和工厂级。
两级监测系统（离线和在线）6．结论
软件通过利用“证实的方法”设置频带报警可以使状态监测立竿见影。
没有经验或没有历史数据的用户，可在做基线（初次）测量之前对工厂的成百台设备设置有效的频带报警；有些用户虽然对大量设备采集了数年的数据，但是由于不知道如何合理设置而从未使用过频带报警，他们可首次设置频带报警；富有经验的用户，已经使用了频带报警，现在可以与经验标准进行比较， 评价期现有设置的有效性。
频带报警及频带趋势。