振动监测系统的组成及原理

　　振动监测系统主要由测振传感器、信号调理电路、信号分析仪等组成。其工作原理是将测振传感器安装在测振点上，通过传感器将机械振动信号转变为电信号;若传感器的输出信号比较微弱、掺杂较大噪声或输出阻抗较大时，则需要对信号进行前置放大、微积分、调制与解调、滤波、阻抗匹配等转换和处理，信号调理电路就是为实现这一转换而设置的;经过调理的信号可直接送人信号分析仪，或经A/D转换后送至计算机进行分析处理。也可先用磁带记录仪等记录设备将信号存储下来，然后再翻放到信号分析处理设备上。

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：

　　1、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**，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。

　　2、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。

　　3、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。

　　目前较为常用的监测方法，介于精密诊断和简易诊断之间，适合于小型机组或离线监测设备的诊断分析。

振动监测的周期

　　监测周期的确定应以能及时反映设备状态变化为前提，根据设备的不同种类及其所处 的工况确定振动监测周期。通常有以下几类：

　　(1)定期检测 即每隔一定的时间间隔对设备检测一次，间隔的长短与设备类型及状态 有关。高速、大型的关键设备，振动状态变化明显的设备，新安装及维修后的设备都应较 频繁检测，直至运转正常。

　　(2)随机检验 对不重要的设备，一般不定期地进行检测。发现设备有异常现象时，可 临时对其进行测试和诊断。

　　(3)长期连续监测 对部分大型关键设备应进行在线监测，一旦测定值超过设定的门槛 值即进行报警，进而对机器采取相应的保护措施。

　　对于定期检测，为了早期发现故障，以免故障迅速发展到严重的程度，检测的周期应 尽可能短一些;但如果检测周期定的过短，则在经济上可能不合理。因此，应综合考虑技 术上的需要和经济上的合理性来确定合理的检测周期。连续在线监测主要适用于重要场合 或由于工况恶劣不易靠近的场合，相应的监测仪器较定期检测的仪器要复杂，成本也要高 些。

振动监测标准

　　衡量机械设备的振动标准，一般可分为**判断标准、相对判断标准和类比判断标准 三大类。

　　(1)**判断标准 **判断标准是将被测量值与事先设定的“标准状态槛值”相比较 以判定设备运行状态的一类标准。 常用的振动判断**标准有 ISO2372、 ISO3495、 VDI2056、 BS4675、GB/T 6075.1—1999、ISO10816 等。

　　(2)相对判断标准 对于有些设备，由于规格、产量、重要性等因素难以确定**判断 标准，因此将设备正常运转时所测得的值定为初始值，然后对同一部位进行测定并进行比 较，实测值与初始值相比的倍数叫相对标准。

　　相对标准是应用较为广泛的一类标准，其不足之处在于标准的建立周期不常，且槛值 的设定可能随时间和环境条件(包括载荷情况)而变化。因此，在实际工作中，应通过反 复试验才能确定。

　　(3)类比判断标准 数台同样规格的设备在相同条件下运行时，通过对各设备相同部件 的测试结果进行比较，可以确定设备的运行状态。类比时所确定的机器正常运行时振动的 允许值即为类比判断标准。

　　需要注意的是，**判定标准是在规定的检测方法的基础上制定的标准，因此必须注 意其适用频率范围，并且必须按规定的方法进行振动检测。适用于所有设备的**判定标准是不存在的，因此一般都是兼用**判定标准、相对判定标准和类比判定标准，这样才能获得准确、可靠的诊断结果。

常见故障的振动监测和诊断方法

　　1) 振动测试点、测量信号类型的选择

　　干式螺杆泵中易发生故障的部位为转子与腔体，除此之外，滚动轴承和齿轮的磨损也易引发故障，要在这些部件上布置测试点。对于轴承测点应选在与轴承座连接刚度较高的地方，要以尽可能多的获得轴承外圈的振动信号为原则。在抽气泵腔上布置转子和腔体的振动测点，应尽量靠近吸气口或排气口，以尽可能反映出气体脉动诱发的振动。旋转机械而言，以轴向和径向的振动为主，在条件允许的情况下，应在此两个方向上都布置测点。测量信号类型包括：位移、速度和加速度。螺杆泵中的转子不平衡、不对中频率、轴弯曲频率、轴承中滚珠通过频率等成分分布在10Hz~10kHz范围内，要**反映出这些特征频率，就要选择速度参量。

　　2) 振动故障的诊断方法

　　在进行故障信号测量时，直接得到的是时域信号，然后通过傅里叶变换得到频谱图。干式螺杆真空泵的时域波形呈现出明显的周期特性，反映出振动量的大小和相位，用峰值来标示，而频谱图采用有效值来度量。对于某些故障其特征频率相同，例如转子弓形弯曲、缺损和不平衡都是以一倍频为主，不易区分，这时久需要从相位上进行区分。故障诊断*重要的就是频谱分析法，频谱图能反映出各种故障所对应的特征频率和振动量的大小，据此可判断故障发生的位置、发展程度和趋势等，为诊断工作提供依据。