动平衡测量仪

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，ФM =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完达到这个指标。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。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。

动平衡仪对机器设备的基本要求：

①在工作转速范围内，能够进行多次启停机运转。具体说用试重法，对单面平衡至少需要开机3次，对双面平衡至少需要开机4次，才能看到动平衡的效果。

②能够方便在现场对转子进行加重或去重工作。一切封闭的旋转转子或轴系或不允许在转子校正平面上加重或去重，是无法进行动平衡操作。

③现场能方便安装传感器，单面平衡需求安装一个转速传感器和一个振动传感器，双面平衡需求安装一个转速传感器和二个振动传感器。这些都是动平衡仪测量的先决条件。

7.3、如何提高动平衡仪测量精度

 动平衡仪不同于动平衡机。动平衡机既有电控部分，又有支撑转子运转的机械部分。动平衡仪只有电控部分，其支撑转子运转的机械部分是由各家用户提供的；现场有进口设备；有国产设备；有各厂自己生产的设备；有临时焊接的设备，各种设备机械加工的精度各不相同，差别很大。另外现场测试环境也是不同的有的干扰大，有的干扰小。这就造成平衡仪到各厂家测量精度的不同，无法给出一个同一的测量精度标准。在本仪器中只有一个技术指标，不平衡量减少率≥90％，这个指标也是比较笼统的。在进口设备；国产设备中能够达到这个指标，对各厂自己生产的设备只能接近这个指标，对现场临时焊接的设备则是很难达这个指标。总之动平衡仪测量精度取决于支撑转子运转的设备的精度等级，设备的精度等级越高，动平衡仪测量精度也越高。

7.4、动平衡仪与动平衡机的区别

现场动平衡仪的优点：

①现场平衡是在*装配好的机器上进行的，可以补偿装配上的误差。

②不必拆卸机器和运输转子到动平衡机。节省时间；降低费用；减少停机损失。

③现场动平衡仪可以平衡任何重量和体积大小的转子。动平衡机则对转子重量和尺寸是有一定规定和要求的。

④较低的投资成本，动平衡机少则几万多则十几万元，一台便携式动平衡仪一般都在1万元以下。

7.5、三种转速传感器的比较

转速传感器有光电转速传感器，霍尔转速传感器，以及激光转速传感器（选购件）。

本仪器配套发货是光电转速传感器，光电转速传感器的优点是；测量转速时只贴一张白色双面胶反光纸，没有任何附加质量，简便易行。测量距离为1-30cm,基本上能满足现场测量的需要。缺点是：易受光线和距离的影响。有时要求反复要调节光电传感器上面白色的灵敏度旋钮。

霍尔传感器的优点是；输出脉冲好，抗*力强，现场安装简单。对准配套小磁钢后，测量过程中不要做任何调整。缺点是：小磁钢本身有质量对测量精度有影响。小磁钢在高速旋转时会飞出来。如果平面上有孔；有槽；有飞沿，可用502胶水贴牢，工作转速小于1500转以下可以考虑采用。

激光转速传感器近新发展起来一种转速传感器，转速可以测到60000转，适用于高速测量。其测试方法与光电转速传感器一样。比光电转速传感器抗*力强，测量距离远，不需要做任何调整，读数稳定可靠。缺点是：需要用反光纸，反光标记要求高