科普 | 带你了解设备振动监测常见术语

一、前言

状态监测是工厂预测维修和主动维修的基础，是企业优化资源，提升生产运营水平和市场竞争力的前提。成功开展状态监测将保证工厂设备长周期、满负荷、安全可靠地运行，避免非计划停机造成的损失，降低维修成本和生产成本。

旋转设备是工厂生产常用的设备，主要包括一些通用设备或行业专用设备，例如泵、电机、风机、冲压机等类型设备。这类设备的故障具有频发性和多样性，是工厂管理的难点，因此对其进行状态监测是不可或缺的。根据经验表明，振动分析对于旋转设备来说是最有效的状态监测技术，也是建立先进维修方式的基础。本文主要对振动分析中常用到的专业术语进行介绍说明。

二、振动监测专业术语

机械振动就是机械或者机械部件的前后运动，引起机械振动的主要原因包括往复作用力、松动、共振等。振动监测行业常用来描述机械振动的两个重要术语分别为幅值和频率。幅值描述振动的剧烈程度，频率描述振动的振荡速率，振动幅值和频率一起提供辨明振动根源的基础。

1. 振动幅值

• 振动幅值是反映振动大小的量。机器的幅值越大，机器承受的运动或应力就越剧烈，机器就越容易损坏。
• 机械振动速度幅值可以用峰值或均方根值表示，峰值是指在一段时间内机器上得到的最大振动速度值。
• 速度幅值的单位表示：英制单位（英寸每秒-in/s）；米制单位（毫米每秒-mm/s）

虹科诊断平台振动频谱图

 

2. 振动频率

振动频率f是物体每秒钟内振动循环的次数，频率是振动特性的标志，是分析振动原因的重要依据。振动频率越高，振动越快。常见的频率单位有CPS（周期每秒）、Hz（赫兹）、cpm（周每分钟）。

虹科诊断平台设置频率和幅值单位

3. 振动频谱

频谱是振动分析师常用来进行分析的一种表现形式。在振动频谱中能够反映机器部件在某（些）频率所对应的振动幅值，体现幅值和频率之间的关系。相比之下，波形不能清楚的显示产生振动的特定频率，只能显示综合效果。因此频谱是通常用于分析机器振动的方式。

虹科诊断平台显示可以同时显示三轴的高频、低频多条振动频谱曲线

• 一个单一机器部件可以同时以多个频率振动。
• 频谱显示关键的振动信息，这些信息很难从波形图中抽取出来。

频谱包含的信息取决于最大频率和频谱分辨率（由谱线数决定）：

• Fmax：频谱的最大频率值Fmax是频率的界限，在整个频率范围内，振动信息可以从频谱中得到。需要多高的最大频率取决于机器的运行速度，运行速度越高，就需要更高的最大频率值。
• 谱线数：频谱线数是决定频谱细致程度的一个尺度，谱线数越多，谱图越细致，从频谱图获得的信息就越多。当然，谱线数越多意味着需要采集更多的数据，进而会占用更长的测量时间。

虹科无线振动监测系统最大FFT分辨率为0.24Hz，在最大频率值386Hz下频谱线数可达到1600。

4. FFT（快速傅里叶变换）

快速傅里叶变换是在振动分析过程中最常用的变换方法，主要是指将速度波形变换成振动分析师常用的速度频谱。虹科故障诊断平台可一站式输出FFT频谱，通过内置集成算法，将传感器数据快速处理，转换输出振动频谱。

三、虹科无线振动监测方案介绍

虹科无线振动监测方案具有高安全性、高可靠性、全自动诊断的优势，广泛应用于各种旋转设备的故障诊断。虹科无线振动监测方案包括Accel 310高分辨率无线振动系统，用户能够实现每小时获取标量数据或每日诊断监控机器状态。借助先进的人工智能算法和世界上最大的机器状态数据库，在可靠的全自动诊断平台支持下，用户可以准确获取故障问题和优先维护建议，并通过预测门户网站查看资产、工厂和企业的健康评分。

虹科诊断平台可监测的部分故障类型：