径向振动的相对和绝对检测

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1、ICS 17 160J 04 a雷中华人民共和国国家标准GBT 21487 1-2008 ISO 10817 1： 1998转轴振动测量系统 第 1部分 径向振动的相对和绝对检测Rotating shaft vibration measuring systems-PartRelative and absolute sensing of radial vibration(IS0 10817 一 l： 1998 ， IDT)2008-03-05 发布 2008080 1实施中华厶民共季 国国塞质量监督检验检疫总局岩森中国国家标准化管理委员会捉 111GB T 214871-2008ISO 1081

2、7-1 ： 1998目 次前言 -1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 24转轴振动测量系统综述 25检测系统 - 36测量的不确定度 77环境条件 08校准 0 附录 A(资料性附录 ) 轴振动的力学 2 附录 B( 资料性附录 )测量量 一 3 参考文献 - 6GBT 21487 1-2008 1S0 10817 1 1 1998刖 昌GB T 21487 转轴振动测量系统 由以下部分组成：第 1部分：径向振动的相对与绝对检测；第 2部分：信号处理。本部分是 GB T 21487 的第 1部分。本部分等同采用 ISO 10817 1： 1998 转轴振动测量系统第 1部分：径向振动的

3、相对和绝对检测 (英文版 )。本部分等同翻译 Is0 10817 1： 1998 。为了便于使用，本部分作了下列编辑性修改：用“本部分”代替“本国际标准”；用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”；删去了国际标准的前言。对 ISO 10817 1： 1998 中引用的其他国际标准，有被等同采用为我国标准的，用我国标准代替 对应的国际标准，未被等同采用为我国标准的直接引用国际标准。本部分的附录 A和附录 B是资料性附录。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国机械振动与冲击标准化技术委员会归口。 本部分起草单位：郑州机械研究所、武汉理工大学。 本部分主要起草人：潘文峰、吴青、王珊燕、张刚、

4、杨建国、严新平。GB T 214871-2008IS0 10817 1： 1998转轴振动测量系统第 1部分： 径向振动的相对和绝对检测1范围GB T 21487 的本部分给出了如何得到可再现测量结果的细则，以便根据 GB T 11348 系列标准对 转轴振动进行监测和评价。因此，它主要与大型机器的转轴振动测量有关 (例如：汽轮发电机组、燃气轮 机组、工业汽轮机组、水轮机组 )。GB T 21487 的本部分适用于转轴径向振动的绝对和相对检测系统。它包括检测装置 (即传感 器 )、信号适调器、连接方法和校准程序。2规范性引用文件下列文件中的条款通过 GB T 21487 的本部分的引用而成为本

5、部分的条款。凡是注日期的引用文 件，其随后所有的修改单 (不包括勘误的内容 )或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成 侨议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本 部分。GB T 11348 卜， 1999 旋转机械转轴径向振动的测量和评定第 1部分：总则 (idt ISO 79191：1996)GBT 11348 5旋转机械转轴径向振动的测量和评定 第 5部分：水力发电厂和泵站机组 (GBT 11348 5 2002 ， idt ISO 79195： 1997)GB T14412 机械振动与冲击加速度计的机械安装 (GB T 14412

6、2005 ， ISO 5348 ： 1998 ，IDT)GB T 20485 1 振动和冲击传感器的校准方法 第 l部分：基本概念 (GB T 20485 1 2008 ， IS0 16063 1： 1998 ， IDT)JJF 1059 1999 测量不确定度表示指南 (GUM ： 1995 ， IDT ， BIPM ， IEC ， IFCC ， ISO ， IUPAC ，IUPAP ， OIML)ISO 683 1热处理钢、合金钢和易切削钢第 1部分：直接硬化非合金和低合金锻钢ISO 2041 振动与冲击术语ISO 4287 产品几何技术规范 (GPS) 表面粗糙度：剖面法术语、定义和表面

7、粗糙度参数ISO 5347 振动与冲击传感器的校准方法 (所有部分 )ISO 7919 2非往复式机器的机械振动在旋转轴上测量和评价准则 第 2部分：陆地安装的大 型汽轮发电机组ISO 7919 3非往复式机器的机械振动 在旋转轴上测量和评价准则 第 3部分：耦合的工业 机器ISO 7919 4非往复式机器的机械振动在旋转轴上测量和评价准则 第 4部分：燃气轮机组ISO 8042 描述惯性式传感器特性的规定IEC 60068 2 6环境测试第 2部分：测试 Fc 测试：振动 (正弦 )IEC 60068 2 29 环境测试第 2部分：测试 Eb 测试和指南：连续冲击IEC 60529 ： 19

8、89 包装提供的防护等级 (IP 规范 )】GBT 21487 1-2008 ISO 10817 1： 19983术语和定义由 ISO 2041 给出的术语和定义适用于本部分。4转轴振动测量系统综述 评价转轴径向振动的测量系统可看作是由几个不同的子系统组成：用于相对或绝对振动测量的单个或多个传感器；信号适调器及连接电缆；在时域中，转轴上的测量位置相对于参考位置 (例如鉴相器 ) 的相位；以规定格式输出测量的信号处理器；显示测量结果的输出装置。这些子系统的相互关系如图 1 所示。 IsO 10817 2包含对信号分析及处理器的要求。测量装置输出的信号 s。可以由特殊系统和软件包处理，这些系统和软

9、件包能提供分析和维修机器所需要的数据。这些系统和软件包不属于本部分要规定的内容。通常用非接触式传感器测量轴的相对振动。转轴绝对振动可以通过非接触式的相对振动传感器与 被放置在相对振动传感器位置上的绝对振动探头组合进行检测。这种绝对振动测量也可由惯性式传感 器 (例如骑轴式传感器 )检测。本部分仅涉及信号检测模块，见图 1。信号检铡 (GBfF 21487 1)转速传惑器 (相位参考 ) 口 电缆一 与马 55遁调器 信号处理 (ISO 10817-2)时域 (幅值 )统计分析 (平均值转换 )扣除机械电偏摆颓域 (幅值、相位滞后 )统计分析滤波窄带、宽带、跟踪滤波频域计算的电路或软件i信号显示

10、一打印显示单元 xY绘图仅打印机 记录装置图 1转轴测量系统结构2GBT 21487 1-2008 IS0 10817 1： 19985检测系统5 1转轴相对振动检测系统5 1 1引言 转轴相对振动传感器利用旋转轴上的某一位置与通常很靠近轴并与轴有距离的另一点之间的光程长度、电容或电感的变化测定瞬时相对位移。这个参考点 (即转轴相对振动传感器的安装点 )常常受到 来自其他振源的振动影响。放置在非接触式传感器感应元件位置上的惯性传感器能够用来测定绝对振 动值 (见 5 2)。5 1 2检测系统的一般结构 根据本部分的要求，转轴振动检测系统由相对位移传感器、电缆和合适的适调器组成 (见图 2)。3

11、()1 一轴； 5信号输出；2 一传感器与转轴之问的间距 6测量轨迹；3一一传感器； 7测量平面。4适调器，图 2在一平面内测量的轴振动测量系统 最好使用两个正交传感器来测定转轴的全部动态振动和平均位置 (见图 3)。两个传感器放置在同一测量平面内的两个垂直的测量方向上。通常对于一组机器有几个测量平面，每个测量平面都有一对 测量装置。用于个机组的所有测量设备组成的系统称作转轴振动测量系统。l轴振动轨迹； K轴心的瞬时位赶； z参照轴系； i；轴位移平均值； o一轨迹的平均位置 z(r)， y() 轴位移随时问变化的交变值。图 3轴的振动轨迹GB T 21487 1-2008 1SO 10817

12、 1： 1998依据测量方法，在传感器和信号处理仪器之间可能需要连接适调器。适调器既可以是一个独立的 单元也可以是与传感器或信号处理系统集成一体。GBT 21487 本部分对指示仪器和记录装置没有提出要求。5 1 3运行范围使用者至少应选用一个与 GB T 11348 相应部分和 (或 )被评价的机器的技术要求相一致的传感器 系统。输出信号的允差在第 6章中给出。5 1 4特性说明 制造商应作如下说明：信号输出与被测目标和传感器之间的间隙成线性比例的范围；保持线性的作为频率函数的振幅与相位响应 (见 6 z)；对应每一测量范围的传感器的外形尺寸和螺纹 (推荐顶端直径为 5 mm， 8 nlln

13、 ， 18 mm 和螺纹 为 M81 ， M10l 和 M201) ；一电缆长度 (推荐 5 m)；一电源 (推荐直流一 24 v)；灵敏度 (在适用的地方推荐： 2 mm 范围内用 8 mV f,m， 4 mill 范围用 4 mV pm) ；输出信号模式 (电压电流 )；输出信号最大值； 输出阻抗和容许的负载阻抗； 温度等级；防护等级 依据 IEC 60529 ： 1989 推荐 IP67( 防尘，防临时浸没 )。注：以上推荐的是通用工业标准。5 2轴绝对振动测量系统5 2 1简介 用来测量轴绝对振动的两种测量系统如下： a)使用绝对振动和相对振动组合测量系统。这个系统是由安置在同一结构上

14、的惯性式传感器和轴相对位移传感器 (非接触式的 )组成。绝对振动和相对振动经适调输出求和后提供轴的绝对 振动测量。b)惯性传感器安装在轴振触头上，能直接测量轴的绝对振动。5 2 2检测系统的一般结构依据 GB T 21487 的本部分的要求，轴的绝对振动测量系统是由两组惯性式传感器和非接触式传 感器 (非接触测量 )或者是两个骑轴式传感器 (直接测量 )以及合适的适调器组成 (见图 4和图 5)。两个传感器组件沿径向放置在一个测量平面内正交的两个测量方向上。通常，在一个机组中有几 个测量平面，每个测量平面内有一个或两个轴检测装置。依据这种测量方法，传感器与信号处理仪表之间可能需要连接适调器。适

15、调器既可以是一个独立 的单元也可以与传感器集成在一起。GB T 21487 1-2008 IS0 10817 1： 19981传感器与轴的间距；2测量轴线；3 一惯性式传感器；4非接触式传感器；5-一适调器；6方向1；7一方向 2；8一信号输出；9一一转子截面中心的绝对进动轨迹；10轨迹的几何中心。 图 4在一个测量平面内用非接触式传感器和惯性式传感器组合的轴绝对振动检测系统l信号适调器；2惯性式传感器；3一机器结构；4轴振触头；5轴；6 信号输出。图 5在一个测量平面内使用惯性式传感器和轴振触头组件的轴绝对振动检测系统5221 惯性式和非接触式组合检测系统 惯性式和非接触式组合检测装置是由两组传感器组成。每组传感器由一个非接触相对位移传感器(如 5 1中描述的 )和一个绝对惯性传感器组成，两个传感器紧密地安装在同一刚性结构上，两者的灵敏 轴线应当同轴或平行，以确保两个传感器经受相同的结