測量振動(dòng) | 如何避免振動(dòng)測量錯(cuò)誤?如何為加速度計(jì)選擇安裝位置?

如何避免測量錯(cuò)誤是測量振動(dòng)時(shí)必須知曉的內(nèi)容,本文簡要解釋了以下幾點(diǎn):為避免因加速度計(jì)共振而出錯(cuò),該如何為加速度計(jì)選擇安裝位置,以及如何安裝。


加速度計(jì)安裝位置

 

安裝加速度計(jì),應(yīng)使所需的測量方向與其主靈敏度軸一致。加速度計(jì)對橫向振動(dòng)也較敏感,但通常可以忽略這一點(diǎn),因?yàn)闄M向靈敏度通常小于主軸靈敏度的5%。

測量物體振動(dòng)的原因 通常決定了測量點(diǎn)的位置。以圖中的軸承座為例,加速度測量用于監(jiān)控軸和軸承的運(yùn)行狀況,加速度計(jì)位置的響應(yīng)應(yīng)直接來源于軸承傳遞的振動(dòng)。

加速度計(jì)"A"主要檢測來自軸承的振動(dòng)信號(hào),而非機(jī)器其他部件的振動(dòng),但加速度計(jì)"B"檢測到的軸承振動(dòng)可能因路徑過長而改變,混有來自機(jī)器其他部件的信號(hào)。同樣,加速度計(jì)"D"的位置不如加速度計(jì)"C"的位置更直接。

另一個(gè)問題是,應(yīng)該測量 問題機(jī)器部件的哪個(gè)方向 ?沒有放之四海而皆準(zhǔn)的規(guī)則,但以所示軸承為例,通過軸向和徑向方向(通常為預(yù)期剛度最低的方向)進(jìn)行測量,可以獲取有價(jià)值的信息用于監(jiān)測目的。

機(jī)械物體對強(qiáng)迫振動(dòng)的響應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象,人們可以預(yù)期,特別是在高頻率下,能夠測量到顯著的振動(dòng)水平和頻譜,即使在同一機(jī)器部件上的相鄰測量點(diǎn)。

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安裝加速度計(jì)

 

良好的安裝方法 是確保準(zhǔn)確測量的關(guān)鍵之一。草率的安裝導(dǎo)致安裝共振頻率的下降,這會(huì)嚴(yán)重限制加速度計(jì)的使用頻率范圍。

理想的安裝是通過 螺紋螺柱安裝到平面 ,如圖所示光滑的表面。在擰緊加速度計(jì)之前,將一層薄薄的潤滑脂涂在安裝表面上通常會(huì)提高安裝剛度,從而確保安裝的共振頻率接近規(guī)格。

機(jī)器上的 螺紋孔應(yīng)足夠深 ,避免螺柱進(jìn)入加速度計(jì)底座。下圖顯示了安裝在平面上的固定螺柱的通用加速度計(jì)的典型響應(yīng)曲線,獲得的共振頻率幾乎與出廠校準(zhǔn)時(shí)獲得的32k Hz安裝共振頻率一樣高,其安裝表面完全平坦且光滑。

常用的替代安裝方法是使用 薄薄的一層蜂蠟 將加速度計(jì)粘到位。擠壓蠟層要恰到好處!從響應(yīng)曲線中可以看出,共振頻率僅略有下降(降至29kHz)。由于蜂蠟在較高溫度下會(huì)變軟,因此該方法僅限于40°C以內(nèi)。在清潔的表面下,蜂蠟固定可測量約100m/s 2 的加速度。

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如果要在機(jī)器上 建立永久測量點(diǎn) 并且不希望鉆孔和攻絲固定孔,則可以使用粘結(jié)螺柱,使用硬膠將螺柱粘附在測量點(diǎn)上,建議使用環(huán)氧樹脂和氰酸丙烯酸酯類型膠水,因?yàn)檐浤z水會(huì)大大降低加速度計(jì)的使用頻率范圍。

在加速度計(jì)外殼應(yīng)絕緣的位置,可使用 云母墊圈和絕緣螺柱 ,這通常是為了 防止接地回路,應(yīng) 從提供的厚云母墊圈上取下一薄片,這種固定方法測試加速度計(jì)的共振頻率僅降低到28k Hz左右。

磁鐵是一種簡單的固定方式 ,測量點(diǎn)為平面磁表面。使用絕緣片時(shí),它也會(huì)絕緣加速度計(jì)。此方法將測試加速度計(jì)的共振頻率降低到約13到20k Hz,具體取決于是否使用絕緣片以及安裝是否使用硅潤滑脂,因此不能用于遠(yuǎn)高于7到13kHz的測量。磁鐵的附著力可測量高達(dá)1000m/s2的振動(dòng),具體取決于加速度計(jì)的大小。

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將加速度計(jì)安裝在手持式探針上對于快速查看測量工作非常方便,但由于整體剛度較低,因此可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的測量錯(cuò)誤,無法預(yù)期可重復(fù)的結(jié)果。使用低通濾波器可將測量范圍限制在1000 Hz左右。


原文鏈接:https://www.bksv.com/zh/knowledge/blog/vibration/avoid-errors-using-accelerometers




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