設(shè)備故障診斷常用的方法
一、振動(dòng)測(cè)量法
★(一)振動(dòng)的分類(lèi)
確定性振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)。
★(二)振動(dòng)的基本參數(shù)
振幅、頻率和相位是振動(dòng)的基本參數(shù)。
振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律除了可以用位移的時(shí)間歷程描述外,還可以用速度和加速度的時(shí)間歷程來(lái)描述。
★★★★(三)常用的測(cè)振傳感器
1.壓電式加速度傳感器。
包括壓緊彈簧、質(zhì)量塊、壓電晶片和基座等基本部分。
壓電式加速度計(jì)屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器。無(wú)需外電源,靈敏度高而且穩(wěn)定,有比較理想的線(xiàn)性。
2.磁電式速度傳感器。典型的能量轉(zhuǎn)換型傳感器。
這種傳感器輸出功率大,性能比較穩(wěn)定,可以做成不同結(jié)構(gòu)形式,因此應(yīng)用較普遍。但存在機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,壽命比較短。
3.電渦流位移傳感器。
屬于能量控制型傳感器。渦流位移傳感器屬于非接觸式測(cè)量。線(xiàn)性范圍大、靈敏度高、頻率范圍寬、抗干擾能力強(qiáng)、不受油污等介質(zhì)影響以及非接觸測(cè)量。
電渦流位移傳感器被廣泛用來(lái)測(cè)量汽輪機(jī)、壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)軸系的振動(dòng)、軸向位移、轉(zhuǎn)速等。
★★★(四)異常振動(dòng)分析方法
1.振動(dòng)總值法
振動(dòng)值可用加速度、速度或位移來(lái)表示,通常都選用振動(dòng)速度這個(gè)參數(shù)。
2.頻譜分析法
頻譜分析就是將時(shí)域信號(hào)變換為頻域信號(hào)(在時(shí)域信號(hào)中,橫坐標(biāo)是時(shí)間;而在頻域信號(hào)中,橫坐標(biāo)是頻率或圓頻率),得到頻譜圖,從而獲得信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)。頻譜分析通常由頻譜分析儀完成。
由于一臺(tái)設(shè)備中各個(gè)零部件具有確定的振動(dòng)頻率,因此做出頻譜圖與其正常譜圖(或稱(chēng)原始譜)進(jìn)行比較,就能較方便地尋找振源,診斷出故障部位和嚴(yán)重程度。當(dāng)頻譜圖上出現(xiàn)新的譜線(xiàn)時(shí),就要考慮到設(shè)備是否發(fā)生了新的故障。
通常是先采用測(cè)振儀進(jìn)行振動(dòng)總值的檢測(cè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)振動(dòng)總值有較快增大,并有接近或超出最大允許界限值的趨向時(shí),再對(duì)實(shí)測(cè)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。
3.振動(dòng)脈沖測(cè)量法:專(zhuān)門(mén)用于滾動(dòng)軸承的磨損和損傷的故障診斷。
二、噪聲測(cè)量法
★(一)噪聲測(cè)量的主要參數(shù)
1.進(jìn)行噪聲測(cè)量時(shí),常用聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)表示其強(qiáng)弱,也可以用人的主觀感覺(jué)進(jìn)行度量,如響度級(jí)等。
2.噪聲的主觀量度:響度、響度級(jí)、等響曲線(xiàn)
人耳感覺(jué)到的聲音的強(qiáng)弱不僅與聲壓有關(guān),而且還與聲音的頻率有關(guān)。
★★★★(二)噪聲測(cè)量?jī)x器
噪聲測(cè)量中,最常使用的儀器是傳聲器和聲級(jí)計(jì)。
1.傳聲器
(1)電容傳聲器
電容傳聲器的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)電容器。電容傳聲器屬于能量控制型傳感器。
電容傳聲器靈敏度高,動(dòng)態(tài)范圍寬;輸出特性穩(wěn)定,對(duì)周?chē)h(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。
(2)壓電傳聲器
由具有壓電效應(yīng)的晶體來(lái)完成聲電轉(zhuǎn)換,屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器。
壓電傳聲器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、輸出阻抗低、電容量大(可達(dá)1000pF)、靈敏度較高等優(yōu)點(diǎn)。但性能受溫度、濕度影響較大。
2.聲級(jí)計(jì)
不僅用來(lái)測(cè)量聲級(jí),還能與各種輔助儀器配合進(jìn)行頻譜分析、記錄噪聲的時(shí)間特性和測(cè)量振動(dòng)等。
聲級(jí)計(jì)按其用途分為一般聲級(jí)計(jì)、脈沖聲級(jí)計(jì)、積分聲級(jí)計(jì)和噪聲暴露計(jì)(噪聲劑量計(jì))等。
聲級(jí)計(jì)按其精度分為:0型聲級(jí)計(jì)(實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)聲級(jí)計(jì));1型聲級(jí)計(jì)(一般用途的精密聲級(jí)計(jì));2型聲級(jí)計(jì)(一般用途聲級(jí)計(jì));3型聲級(jí)計(jì)(普及型聲級(jí)計(jì))。
計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)是基于等響曲線(xiàn)設(shè)計(jì)出的濾波線(xiàn)路,分為A、B、C、D四種。通過(guò)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的聲壓級(jí)稱(chēng)為計(jì)權(quán)聲壓級(jí)。
對(duì)應(yīng)四種計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的聲壓級(jí)分別稱(chēng)為A聲級(jí)(L A)、B聲級(jí)(LB)、C聲級(jí)(LC)和D聲級(jí)(LD),分別記為dB(A)、dB(B)、dB(C)和dB(D)。
圖9-12所示為聲級(jí)計(jì)中常用的A、B、C計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性。
A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)除對(duì)低頻噪聲衰減最強(qiáng)外,對(duì)高頻噪聲反應(yīng)最為敏感。
3.聲級(jí)計(jì)的校準(zhǔn)。每次測(cè)量開(kāi)始和結(jié)束都要進(jìn)行校準(zhǔn),兩次差值不應(yīng)大于1dB。
★★(二)故障噪音的識(shí)別方法
三種判斷標(biāo)準(zhǔn):絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和類(lèi)比標(biāo)準(zhǔn)。
在絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中,利用測(cè)取的噪聲信號(hào)的特征量值與標(biāo)準(zhǔn)特征量值進(jìn)行比較;
在相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中,利用測(cè)取的噪聲信號(hào)的特征量值與正常運(yùn)行時(shí)的特征量值進(jìn)行比較;
在類(lèi)比標(biāo)準(zhǔn)中,利用同類(lèi)設(shè)備在相同工況條件下的噪聲信號(hào)的特征量值進(jìn)行比較。