VT800型双通道现场动平衡测量仪

宝应宝飞振动仪器厂

目  录

一、概述  ----------------------------------------------------------------------------------------1

二、技术参数-------------------------------------------------------------------------------------1

三、动平衡测量中用户关心的几个问题----------------------------------------------------2

   3.1、动平衡测量为什么首先选择试重法----------------------------------------------2

   3.2、为什么说影响系数法，可以省去加试重的步骤-------------------------------2

   3.3、仪器是如何将振动测量矢量值转变为不平衡量矢量值----------------------2

   3.4、为什么说明书上技术参数没有动平衡精度指标-------------------------------2

   3.5、为什么振动的幅值和相角，大小有时会不停地变化-------------------------2

四、动平衡测量中三个重要要求-------------------------------------------------------------3

4.1、转速传感器的安装--------------------------------------------------------------------3

4.2、振动传感器的安装--------------------------------------------------------------------3

4.3、相位角的确定--------------------------------------------------------------------------3

五、对仪器操作中的几点说明----------------------------------------------------------------3

   5.1、|保持|键在测量过程中的功能-------------------------------------------------------3

   5.2、振动的速度值及位移值测量的切换----------------------------------------------3

5.3、放大倍率选择--------------------------------------------------------------------------4

5.4、预置转速--------------------------------------------------------------------------------4

5.5、A .B通道切换-------------------------------------------------------------------------4

5.6、带宽选择--------------------------------------------------------------------------------4

六、测量方法-------------------------------------------------------------------------------------4

6.1、转速测量--------------------------------------------------------------------------------4

6.2、振动测量--------------------------------------------------------------------------------5

6.3、试重法动平衡测量 ------------------------------------------------------------------5

6.3.1、单面试重法动平衡测量 --------------------------------------------------------- 5

6.3.2、双面试重法动平衡测量 --------------------------------------------------------- 8

6.4、 影响系数法动平衡测量-----------------------------------------------------------13

6.4.1、单面影响系数法动平衡测量----------------------------------------------------13

6.4.2、双面影响系数法动平衡测量----------------------------------------------------15

6.5、 动平衡计算 ------------------------------------------------------------------------16

6.5.1、单面动平衡计算-------------------------------------------------------------------17

6.5.2、双面动平衡计算-------------------------------------------------------------------18

6.6、信号分析 ----------------------------------------------------------------------------19

七、动平衡测量中的若干问题--------------------------------------------------------------21

   7.1、确认转子设备是否有不平衡引起振动------------------------------------------21

7.2、动平衡仪对设备的基本要求------------------------------------------------------21

7.3、如何提高动平衡仪测量精度------------------------------------------------------22

7.4、动平衡仪与动平衡机的区别------------------------------------------------------22

7.5、三种转速传感器的比较------------------------------------------------------------22

7.6、安置参考标记反光纸要注意什么------------------------------------------------23

7.7、如何克服小磁钢附加质量的影响------------------------------------------------23

7.8、传感器数值稳定是动平衡测量的关键------------------------------------------23

7.9、试重法中试重的重量和角度合理确定------------------------------------------23

7.10、在试重法中如何安装试重块----------------------------------------------------23

7.11、如何在转子的校正面上找准不平衡点的角度-------------------------------24

7.12、试重法和影响系数法的运用----------------------------------------------------24

7.13、动平衡测试过程的安全要求----------------------------------------------------24

7.14、剩余不平衡量的选择标准-------------------------------------------------------24

八、仪器基本配置 ---------------------------------------------------------------------------26

一、概述

随着现代化工业的飞速发展，对旋转机械的性能提出了越来越高地要求。旋转设备其质量中心由于种种原因与旋转中心不重合时会因离心力产生振动。该振动严重影响了设备使用精度，缩短支撑轴承的寿命。要消除这种振动必须用到动平衡技术。

VT800动平衡测量仪是一款高精度、高性能的现场动平衡仪。关键技术在于采用*的软件、硬件数字处理技术，实现了恒带宽的相关滤波。可以将频率差在0.2Hz以上，也就是在转速大于12转/分的振动信号区分开来。显示了一起优异的滤波特性和强大的抗*力。

在相同的环境工况条件下，动平衡仪VT800在动平衡测量中，振动与相角的测量值表现更加稳定、更加可靠、重复性、一致性更加好，进一步提高动平衡仪的测量精度，尤其改善了小信号状态下的现场动平衡运用效果。

二、技术参数  

１.一般测量：

转速测量：           30～30,000 rpm 

振动测量：           0.01～5000μm  （峰峰值）

0.01～2000mm/s （有效值）

振动分析：           FFT  频谱分析

显示方式：           64X240点阵图形液晶汉化菜单

键   盘：            八键 

２.动平衡测量：

测量点数：      　　 单测点或单面　　

双测点或双面

同频工作转速：       180～30,000 rpm

同频振幅量程：       0.01～5000μm  （峰峰值）

振动烈度量程：       0.01～2000mm/s （有效值）

相位精度：           0-360°±1 °

不平衡量减少率：　　　　≥90％

注： 1)  选用超低频磁电传感器或电涡流传感器测量振动信号时可使同频工作转速降至30  

         转/分。

     2)  当设备工作转速大于10000转/分时，请另选购激光转速传感器。

三、动平衡测量中用户关心的几个问题

3.1、动平衡测量为什么首先选择试重法

本仪器是现场便携式动平衡仪，由于设备转子尺寸，大小是不固定的。振动传感器与转速传感器的安装位置也是不固定的，所以仪器的设计基本原理是通过加重的方法来寻找转子不平衡的点。具体说，对于单面测量，要经过二次振动测量步骤，一次是原始振动测量，另一次是加重后的振动测量，才能找到不平衡点的位置。对于双面测量，要经过三次振动测量步骤：一次原始振动测量，另二次分别是在A面加试重后的振动测量和B面加试重后的振动测量，才能找到不平衡点的位置，看到动平衡的效果。

   3.2、为什么说影响系数法，可以省去加试重的步骤

 对于第  一个设备转子（新转子），必须通过试重法得到一组影响系数。对于第二个设备转子（老转子）在保证新老转子外形，尺寸，结构都相同情况下，保证传感器安装位置不变的条件下，可以输入影响系数进行动平衡，省去加试重的步骤，经过一次振动测量就能找到不平衡点位置。

   3.3、仪器是如何将振动测量矢量值转变为不平衡量矢量值

 仪器测到振动幅值有二个单位，一个是振动速度值用mm／s表示，另一个用振动位移值用u微米表示，两个单位是通过“+1”键选择的。一般用户都应用u微米表示：1mm=1000微米。振动的相角只仅表示振动传感器与转速传感器输出信号相位差。然后仪器要求输入试重的重量（克数）以及试重的位置（度数），仪器通过加试重前后两次振动矢量的变化，就可以将振动矢量值（微米与相角）转变为不平衡矢量（克数与角度）。从屏幕上看到M=xxg，Ф_M =xx°。既不平衡点的重量和角度，这才是用户关心一组数据。

   3.4、为什么说明书上技术参数没有动平衡精度指标

 我们只生产动平衡测量仪，被测对象是用户提供的设备转子，其设备转子可能是进口的，国产的，甚至是自制的。各种设备转子的精度是不一样的，差别很大，所以我们没办法制定同一的平衡精度标准。动平衡测量精度取决于支撑转子运转的设备精度等级，设备的精度等级越高，动平衡测量精度也越高，说明书的技术指标不平衡减少率＞80%。意思是说，如原来设备转子剩余不平衡量是10g（克），通过现场动平衡操作，可以去掉9.0克重量，剩余不平衡量可以达1g（克）左右，这个指标也是一个平均数。对于精度高，干扰小的旋转设备转子*能达到这个指标。对精度差，干扰大的旋转设备转子有可能达不到这个指标。

   3.5、为什么振动的幅值和相角，大小有时会不停地变化

 在振动信号测量中，振动值与相角不稳定是很常见现象。由于不平衡量引起的振动是有周期性有规律的正弦波，正弦波信号是很稳定。但是现场设备的振动是很复杂的，一般来说是混频振动。包括各种振动信号，只有在不平衡振动分量占混频总振动量的80%以上，振动信号幅值和相角才比较稳定。振动设备的幅值有10%的跳动，相角有10度以内的变化，就认为振动信号是稳定的。如果不平衡振动分量只占混频总振动量50%以下，振动信号的幅值与相角就出现不稳定现象。这时就要想办法寻找干扰振动信号的根源。如何查找设备转子振动故障，可以用本仪器的“信号分析”里的“FFT分析”功能，对于振动信号进行频谱分析，通过谱线对应分析出引起振动的各种频率份量。

振动信号幅值和相角不稳定，现场处理方法有：①振动传感器安装位置尽量靠近设备转子的轴承座上。②将菜单中带宽选择，选到带宽0.2Hz。③当振动幅值很小时，可以通过扩大仪器放大倍率，进行测量。④如果设备转子底脚没有固定，要想法固定好。用橡皮垫起来进行隔振。

 有一种现象需要说明：做动平衡过程中，不平衡量值由大变小，振动测量的振动值和相角由稳定变为不稳定，这属于正常现象，说明已达到仪器的测量精度。

四、动平衡测量中三个重要要求

    4.1、转速传感器的安装

4.1.1、使用光电转速传感器时，应先在转轴上作好光电标记，作为零相位。光电标记通常用白色双面胶纸作为反光纸。反光纸与被测物体的颜色反差越大，测量结果越好。如反差不明显，建议以涂刷黑漆或粘贴黑色电工胶布等方式增加反差。反光纸的宽度应视转轴直径而定，大直径转轴要宽一些，大约对应角度为3-5度左右。

用软管磁力支架将光电传感器发射管的红光正对反光纸，间隙1～30cm之间。注意观察光电传感器后面的红色发光管（动作指示灯），动作指示灯接收到反射信号时应不停的闪烁。调节光电传感器上白色的灵敏度旋钮，使动作指示灯在不停的闪烁。

调节的步骤：先逆时针调节灵敏度旋钮，使动作指示灯变绿，然后再顺时针调节灵敏度旋钮，使动作指示灯变红并闪烁。仪器上才会有相应稳定转速显示。

 4.1.2、使用霍尔传感器时，应先在皮带轮或转子平面上安放好小磁钢，作为零相位标记。用软管磁力支架将霍尔传感器固定，正对着磁钢，间隙大约5-10mm左右。通上电以后，霍尔传感器上指示灯亮。在低速转动时霍尔传感器指示灯在不停的闪烁，面板上光电指示灯也在不停的闪烁。仪器上会有相应的稳定的转速显示。

 安放小磁钢注意事项：1.磁钢有正反二面区分。有园圈标记的面朝外，对着霍尔传感器，否则会没有输出。2.为了增加磁钢吸力，防止转子高速运转时因离心力飞出，请用502胶沿磁钢四周滴一圈。3.磁钢安放平面上，如果平面上有孔；有槽；有飞沿安放更安全可靠。

 4.2、振动传感器的安装

 4.2.1 、振动传感器分加速度传感器和速度传感器二类，加速度传感器适用于高频振动，速度传感器适用于低频振动。速度传感器是无源的，其抗干扰性优于加速度传感器，加速度传感器其频响好，线性好又优于速度传感器。

 振动传感器用来拾取设备振动信号。使用时应将磁吸座牢固的吸在待测点上，指支撑转子的轴承座上，并且越靠近轴承座越好。该传感器可在任意角度测量，原则上是测到振动幅度大，数值稳定的方向测量。注意振动传感器一般要安装在垂直于转子轴的水平方向位置进行测量。

 4.2.2、 磁吸座是由铝铁硼磁钢和专门设计磁路构成的安装吸盘，M5螺钉可拧入振动传感器下部螺孔中，这种磁吸座可十分方便地将传感器安装在铁磁材料的设备轴承座上。而对非铁磁材料的设备，用户需要另打孔攻丝进行固定。

 4.3、相位角的确定

 零相角的定义：从参考标记逆设备转子旋转方向看，从亮到暗的边缘。

    光电传感器以贴白色反光纸的位置，作为相位角的零度。霍尔传感器以安放小磁钢的位置，作为相位角的零度。激光传感器以贴反光纸的位置，作为相位角的零度。以转子旋转方向的逆方向数相位角的度数。这点千万不能弄错，否则动平衡计算结果越变越差。

    稳定的转速测量，稳定的振动信号测量，正确相位角定义，是动平衡计算结果成败的关键。

在做动平衡的测量过程中，振动传感器和转速传感器安装位置应始终保持不变。

五、对仪器操作中的几点说明

5.1、|保持|键在测量过程中的功能

    在测量过程中，被测参数可能发生变化，因而导致显示屏上的参数值变化不定，为此可按|保持|键将某一时刻的参数固定显示，以利于观察或选择，此时，屏右上角出现“”标记。若再次按|保持|键，则“”标记消失，屏上数字将继续变化。

在动平衡测量中若对测得的振动量满意，可按|保持|键数据会保持在显示屏上，再按|执行|键则数据被计算机存储起来并提示您进行下一步操作。

   5.2、振动速度值及位移值测量的切换

    在测量状态下，按|＋1|键则测量在速度有效值(mm/s)及位移峰-峰值(um)之间循环切换，每按一次|＋1|键切换一次。在动平衡测量中，当被测振动信号大时常用速度值，单位是mm/s。振动信号小时常用位移值，单位是um（微米），屏上显示u。

   5.3、放大倍率选择

    在测量状态下，屏左上角显示的xN数值为放大倍率，按▲和▼键可重新选择放大倍率，仪器的放大倍数共有四档选择：x0.1、x1、x10及x100。在位移测量过程中，如果显示屏上出现 999u 的数字，说明数字溢出，应该切换X0.1量程。如果显示屏上出现＜ 10u 的数字，应该切换X10量程。

   5.4、预置转速

    在动平衡测量中，当实际转速≥预置转速时仪器进入保持状态，这相当于按了|保持|键。本仪器软件设计预置转速=40000rpm，在大多数情况都用不到，直接按|执行|键跳过。

   5.5、 A .B通道切换

    在振动测量中,Ａ通道及Ｂ通道的切换是通过◄键来实现的，在动平衡测量中，单面测量被固定在Ａ通道，双面测量的通道切换是自动进行的。

   5.6、带宽选择

 动平衡滤波带宽。可以选择分别为带宽(0.2Hz)、带宽(1Hz)、带宽(5Hz)。 在动平衡测试一般场合都使用默认的带宽0.2Hz，可以增加抗*力，在低转速动平衡测试中，为加快显示测量值，可选用带宽1Hz。

六、测量方法

   开机，屏幕显示如图6-1

6.1、转速测量

   当仅进行转速测量时，只需将光电传感器同仪器连接好，同时在转子上贴上反光纸。开机后，在方式选择菜单（图6-2）下，选择<转速测量>，按|执行|键，屏幕进入转速测量画面（图6-3）。这时显示屏上显示的就是被测旋转体的转速，单位为rpm (转/分)。

6.2、振动测量

   当进行振动测量时，只需将振动传感器连接到仪器面板的振动输入插口上，并将振动传感器固定在被测点上。在方式选择菜单（图6-2）下，将光标移到<振动测量>，按动|执行|键，屏幕显示如图6-4。 

图6-4

6.3、试重法动平衡

    在方式选择菜单下如图6-2，按▲,▼,◄,►键选择<动平衡>，按|执行|键，屏幕显示预置转速画面，如图6-5。

直接按|执行|键，屏幕进入动平衡菜单，如图6-6。

    ●“预置转速”缺省设置为40000（RPM）。当实际转速>预置转速时仪器进入“保持”状态，相当于按下|保持|键，此功能是为某种航空发动机的动平衡而设计的。一般情况下可对此不做处理，即保持其设置值，而按|执行|键进入下一菜单。

 ●“带宽”：动平衡滤波带宽。在图6-6中，将光标移动到<带宽>，按|+1|键，可以选择带宽分别为带宽(0.2Hz)、带宽(1Hz)、带宽(5Hz)。

   6.3.1、单面试重法动平衡测量

     当转子的长度小于其转子的直径时，只做单面动平衡就可以有效果了。

 按图所示的方法连成系统。

将振动传感器水平吸在靠近校正平面的轴承座上，并且振动传感器的连线插入仪器面板上振动输入A口中。将反光纸贴在校正平面上或转子轴上。光电头对准反光纸1-30cm，（出厂调试距离为10cm左右）。通电后光电传感器上的发射管应该亮。

    单面动平衡测量的其步骤大致如下：

 1．测量A测点的初始振动（幅值与相角）。

 2．在A校正面加试重，测量A测点加重后的振动（幅值与相角）。

 3．仪器自动计算出A校正面上的应加配重和位置。

    1. 测量A测点的初始振动量

     ⑴．启动转子。

     ⑵．在图6-6状态下，按|执行|键，屏幕显示如图6-7