振动标准课件

机器振动测量与评价、振动状态监测与故障诊断标准简介2006年7月Expert摘要Expert

本讲主要是对机器振动测量与评价、状态监测与诊断标准的主要内容进行介绍；并围绕振动状态监测类型、程序、现场测量及传感器的选型应用等实际工作中常遇的问题进行探讨与交流。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料

机器振动测量与评价、状态监测与诊断标准化工作的国内外进展情况及其主要内容的介绍

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标准是先进技术的结晶，是构成国家核心竞争力的基本要素，是规范经济和社会发展的重要技术制度。标准化是一切技术发展到一定水平后的必然要求,机器振动测量与评价、状态监测与诊断技术也不例外。振动信号是反映机械设备运行状态好坏的最灵敏、最直接的信号。因此，振动指标是否合格是评价机械设备质量和运行状态最重要的指标之一。

Expert1ISO/TC108的标准化工作简介

1.1ISO/TC108成立于1964年。秘书处设在美国ANSI，现行国际标准117个。下设5个分技术委员会（SC）。

1.2TC108的第2分技术委员会TC108/SC2负责机器、船舶、车辆、固定结构的振动测量与评定，秘书处设在德国DIN.它制定的第1个有关机器振动的标准ISO2372-1974等效转化为GB/T6075-85,用作“制订机器振动标准的基础”。之后ISO3945-1985“大型旋转机械振动烈度的现场测量与评定”也曾等效转化为GB/T11347-89.这两项国际标准和国家标准现在已经作废,被ISO7919和ISO10816系列标准代替。

郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert1ISO/TC108的标准化工作简介（续）

1.31988年前后，经ISO中央秘书处批准，在ISO/TC108设立了SC5分技术委员会，专门从事“机器状态监测与诊断”方面的标准化工作。TC108/SC5种还包括其他多种综合检测手段，如基于摩擦学的监测、基于性能参数的监测、热成像、声发射及超声等监测技术的标准化也在其中。

1.4目前ISO/TC108已发布的状态监测与诊断国标标准有11项，正在进行的新国际标准工作项目有7个，包括：郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert1）ISO/DIS13374-2,机器状态监测与诊断数据处理、通信与表示第2部分：数据处理

2）ISO/DIS18434-1机器状态监测与诊断热成像第1部分：一般指南

在“ISO18436,机器状态监测与诊断人员培训与认证的要求”总标题如下的：

3）ISO/CD18436-3,第3部分：对培训团体的要求

4）ISO/WD18436-4,第4部分：工业润滑分析

5）ISO/WD18436-8,第8部分：热成像

6）ISO/CD18436-9,第9部分：声发射

7）ISO/AWI22096-1,机器状态检测与诊断声技术第1部分：声发射

郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料ExpertSAC/TC53的有关情况

与ISO/TC108对口的全国机械振动与冲击标准化技术委员会（代号SAC/TC53）,成立于1985年7月，直属国家标准化管理委员会（代号SAC）领导，代表“国标委”（即原国家标准局）负责本领域的标准化技术工作。

全国机械振动与冲击标准化技术委员下设2个分委会，秘书处均设在郑州机械研究所。

郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert3机器振动测量与评价标准简介（续）

每个标准都规定了机器振动的测量方法和参数、频率范围、测点位置和方向、运行工况及对测试仪器的要求等内容。评价准则有两个：准则1是针对振动幅值，都分为A、B、C、D四个区域，针对不同的机器规定了不同的区域界限。准则11是针对振动幅值的变化的。是以稳态运行条件下振动幅值的变化为基础规定的，为了保证机器长期运行，对机器的运行限值也进行了设定，一般设置报警值和停机值。

两个系列标准对应部分给出的轴振动和轴承座振动测量和评价可以互相补充。但两者之间没有简单的转换关系。

郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert三、仪器：1）有均方根检测电路并且显示均方根值的仪器2）既有均方根又有平均值检测电路，但刻度读峰-峰或峰值的仪器四、评价准则本章规定了评价机器振动的一般原理和准则，仅适用机器本身产生的振动，不适用于从外部传递的振动。

准则1：振动幅值，考虑所测量的宽带振动幅值；准则2：幅值变化，考虑振动幅值变化，不管是增加还是减少。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert速度有效值(mm/s)Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级刚性基础柔性基础0.28AAAA优优0.450.711.12B1.8B2.8CB良4.5CB良7.1DC可11.2DC可18D不可28D不可45第2部分：50MV以上陆地安装的大型汽轮发电机组（GB/T6075.2-2002idtISO10816-2:1996）

本标准规定了陆地安装的汽轮发电机组轴承座径向宽带振动的现场测量方法及评价准则。本标准适用于额定功率大于50MW，额定转速范围为1500r/min,3000r/min及3600r/min的陆地安装的大型汽轮发电机组。一般来说，汽轮发电机组的振动状态应从转轴振动和轴承座振动两个方面进行评价。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert第3部分额定功率大于15KW额定转速在120r/min至15000r/min之间的在现场测量的工业机器（GB/T6075.3-2001idtISO10816-3:1998）

本标准中所提供的振动准则适用于功率大于15KW运行转速在120r/min至15000r/min之间的机组，如：——功率不大于50MW汽轮机；——汽轮机组功率大于50MW转速低于120r/min或高于3600r/min；——旋转式压缩机；——功率不大于3MW的工业燃气轮机；——离心式、混流式或轴流式泵；——除水力发电机机组或泵站以外的发电机；——各种类型的电动机；——鼓风机或风机。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert第4部分不包括航空器类的燃气轮机驱动装置（GB/T6075.4-2001idtISO10816-4：1998）

本标准的振动评价准则适用于功率在3MW以上转速范围在3000r/min至20000r/min之间，用于发电和机械驱动的重型燃气轮机。它包括同燃气轮机直接相连的其他原动机，如蒸汽轮机。但蒸汽轮的评价不包括在本标准中。本标准也适用于与燃气轮机耦合的设备。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert第5部分水力发电厂和泵站机组（GB/T6075.5-2002idtISO10816-5:2000）

本标准规定了水力发电厂和泵站机组在非旋转部件上振动的测量和评价准则。本标准适用于水力发电厂和泵站机组，其额定转速为（60-1800）r/min,轴瓦类型为筒式或分块瓦式轴承，主机功率大于或等于1MW。轴线的位置可以使垂直、水平或与这两个方向成任意角度。如：水轮机和水轮发电机、水泵-水轮机和电动机-发电机。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert3.2GB/T11348系列“旋转机械转轴径向振动测量和评定”第1部分：总则（GB/T11348.1-1999idtISO7919-1：1996）1范围本标准提出了采用在旋转轴上直接测量的方法了测量和评定机械振动的总则。确定轴振动的目的与下列问题有关：振动特性的变化过大的动力负荷径向间隙监测本标准适用于测量转轴绝对振动和相对的径向振动，但扭转振动和轴向振动除外。2测量量（微米）

a)相对位移

b)绝对位移。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert3测量类型a)相对振动测量b)绝对振动测量4仪器考虑温度、湿度、腐蚀、轴表面速度、轴材料及表面粗糙度、传感器接触的工作介质、与传感器相邻里的金属物、电源电压波动等5评定准则的两个主要参数a)轴的相对振动b)轴的绝对振动。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert2定义1）偏摆由机械的、电磁的、材质的因素，如被测轴偏心、弯曲、轴表面不圆度及局部缺陷、剩磁、材料不均匀、表面残余应力等，引起的非振动偏差。2）基线值机组在稳态工矿运行时有代表性的、可重复的正常振动值，一般由该台具体机组在以前正常运行期间多次测量的统计平均得到。

郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert3测量方法：测量转轴的相对振动或转轴的绝对振动4测量参数：位移、相位、偏摆5评定准则:准则1：振动幅值的大小;准则2：振动幅值的变化.6报警值的设定a)”基线值+B区上限值的25%”和B区上限值二者中的小值；b))”基线值-B区上限值的25%”7打闸值设定一般在区域C或D，通常是按照C区域的上限值来设定郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert2定义基线值:机器在稳态工况时，有代表性的、可重复的正常振动幅值。它可由该机器在以往正常运行期间多次测量值统计平均而得到。3测量方法通常测量转轴相对于轴承座的振动，除非另有说明。测量值是相对振动位移。4评定准则准则1：振动幅值大小准则2：振动幅值变化郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert第4部分：燃气轮机组（GB/T11348.4-1998eqvISO7919-4:1996）1范围本标准规定了燃气轮机组轴径向振动的测量和评定准则。本标准适用于具有滑动轴承、输出功率大于3MW、转轴转速从3000r/min到30000r/min的所有燃气轮机组。2测量方法、测量仪器、评定准则、报警值设定等与上基本相同。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert第5部分：水力发电厂和泵站机组（GB/T11348.5-2002eqvISO7919-5:1997）1范围本标准规定了燃气轮机组轴径向振动的测量和评定准则。本标准适用于具有滑动轴承、输出功率大于3MW、转轴转速从3000r/min到30000r/min的所有燃气轮机组。2测量方法、测量仪器、评定准则、报警值设定等与上基本相同。前言GB/T19873《机器状态监测与诊断振动状态监测》分为两个部分——第1部分：总则；——第2部分：振动数据处理、分析、诊断、显示。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert机器状态监测与诊断振动状态监测第1部分：总则GB/T19873.1——2005/ISO13373-1:20022005-08-31发布2006-04-01实施郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert引言

机器振动状态监测的主要目的是为保护机器和预知维修提供机器运行状态的信息，其作用是评价机器运行期间的振动状态。本部分的目的是提供状态监测的数据采集和评价振动测量的公认指南。与严格用于诊断和验收的振动试验比较，状态监测包括采集一时间段内可以比较的数据，并着重于振动状态的变化而不是它本身特有的状态。振动状态的改变，可能有以下典型的原因引起：

郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert——平衡变化——对中变化——轴径或抗磨轴承的磨损或损伤——齿轮或联轴器缺陷——关键部件裂纹——运行的瞬变——水力机械的液流扰动——电机中瞬态激励——摩擦——机械松动郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert振动状态监测可提供用于下列目的的信息：——加强设备保护——改善人员安全；——改进维修方法；——早期发现问题——避免突然实效——延长设备寿命——提高运行水平郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert

本部分描述的测量方法反映了目前常用的使用惯性式和非接触式振动传感器的测量方法。然而，要认识到评价机器振动状态的其他方法正在发展中，虽然这次未包括进去，但本部分并不排除使用这些测量技术。现在，关于机器诊断项目的新标准也正在制定中，这些新标准用来提供综合监测机器“健康”的指南，包括的因素如振动、摩擦、油品和热成像等。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert机器状态监测与诊断振动状态监测第1部分：总则1范围

本部分规定了为机器的振动状态监测提供振动测量和数据采集功能的一般指南，并给出了集中用于旋转机械的符合实际应用的测量方法.本部分是提供一般性建议的基本文件，包括：——测量方法——测量参数——传感器选择——传感器位置——传感器安装——数据采集——机器运行状态——振动监测系统；——信号适配系统——与数据处理系统的接口——连续监测——周期监测郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert2规范性引用文件GB/T6075.1GB/T11348.1ISO1925机械振动平衡术语ISO2041振动与冲击词汇郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert3振动状态监测3.1概述振动状态监测的目的是为了评定机器持续运行期间的“健康”状态。应依据监测的机器类型和关键部件，选择一个或多个测量参数和合适的测量系统。其目标适当机器部件有某些缺陷而明显降低设备效能、减少机器预期寿命，或在设备完全失效之前，及时识别出“非健康”状态，使之有足够的时间采取补救措施，从而建立一个既经济又有效的维修计划。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert3.2振动状态监测的类型1、永久性安装系统；2、半永久性安装系统；3、便携式监测系统。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert应根据多个因素来决定选用合适的监测系统，例如：——机器运行的关键程度——机器停机时间的费用——机器突然失效的费用——机器的费用——失效模式的扩展率——维修的可接近性（例如核电站或其他远程位置）——合适的测量位置的可接近性——测量/诊断系统的品质——机器的运行模式（例如转速、功率）；——监测系统的费用——安全性；——环境影响郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert3.3数据采集

数据可以连续采集或周期采集，数据分析可以由事件驱动或者由时间间隔驱动。1、连续数据采集2、周期数据采集郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert3.4状态监测程序回顾机器历史建立失效模式振动监测可用否？选择监测点进行初步振动测量选择振动监测技术：宽带、频谱、专门技术基线测量进行例行的状态监测超限或振动变化报警吗？郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert4测量4.1测量类型a)在机器的非旋转结构上进行的振动测量，例如轴承箱、机壳或机器底座上；b)转子和固定的轴承或箱体的相对振动；c)选转部件的绝对振动郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert4.2传感器位置

传感器一般应安装于轴承或靠近轴承的地方。但有些特殊类型的机器可根据经验。如：a)在最可能提供振动最大值的位置上（例如大型燃气轮机组的中间轴的跨度中间）b)在固定部件和旋转部件之间间隙小，可能发生碰摩的位置上。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert4.3传感器的方位和标示1）在非旋转机构上的测量（X、Y、Z）2）旋转轴上的测量(互成90度)相对振动绝对振动3）扭转振动郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert4.4测量量幅值范围频率范围相位4.5测量精度和重复性类型1：在所要求的测量幅值和频率范围内，有校准灵敏度+5%的测量允差类型2：在所要求的测量幅值和频率范围内，有校准灵敏度+10%的测量允差郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert5传感器5.1传感器类型5.2传感器选择5.3传感器安装郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert6数据表示格式包括但不限于：——宽带幅值趋势——频谱分析——离散频率的频谱数据趋势——有限频带或窄带的频谱数据趋势——瀑布图分析——波德图、奈奎斯特图或极坐标图、矢量分析——轴心轨迹分析注：关于上述数据分析技术和数据表示及报告格式的建立方法在GB/T19873.2给出郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert7基线测量基线数据可包括下列各项的全部或一部分——宽带幅值（位移、速度、加速度）——时间信号和波形——旋转频率——每转一次的振幅——振动矢量（振幅和相位）——稳态时振动信号的频谱分析——升速/停机时的频率响应数据（例如波德图、瀑布图、极坐标图等）——轴心轨迹——轴心位置郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert基线特征规定的完整性取决于下列各项：——机器的重要性——机器以前的历史——可用的分析装置——人员的能力——其他因素郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert要求记录的典型信息B．1机器的详细说明——机器唯一的标识符号（例如设备编号）——机器类型（如电动机、发电机、涡轮机、压缩机、泵、风机等）——动力源（如电、蒸汽、燃气、水力、往复式内燃机、柴油等）——额定转速（如r/min或Hz）——额定功率（KW）——构型（如直接、皮带、或轴驱动）——机器支承（如刚性或弹性安装）——联轴器（刚性或柔性）——功能（驱动或被驱动）郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料ExpertB．2测量对于每个测量系统应记录下列信息：——测量的日期和时间（包括时间区域）——仪器类型；——传感器类型（涡流、速度、加速度等）——传感器安装方法（手持探头、磁座、螺栓、胶粘）——测量位置，方向——测量值——测量单位——测量单位的修饰词（如峰值、峰-峰值、均方根值）——测量类型（如宽带、在时间段内的幅值、谱）——FFT或其他处理（综合：例如滤波、谱线数目、平均次数）郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert下列附加信息也可记录：——测量期间的转速（例如r/min或Hz）——测量期间的功率（例如KW）——其他重要的运行参数（如温度、压力）——校准要求、类型和最后一次或下次要求校准的时间B．3其他信息机器的附加信息和除上述以外要记录的测量，例如：维修的历史数据。

郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert一、网络化巡检系统——将您的设备一网打尽网络化的解决方案——将您的设备一网打尽开放式接口——与ERP的无缝结合多层次的视点——点、线、面的结构复杂事情简单化——便捷的操作与维护设备安全吗——全方位的答案郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料ExpertPDES采用网络化的思路，将您关注的所有设备节点纳入网络管理PDES采用数据库层－管理工作站层－巡检仪器层的3层构成管理工作站采用树型结构准确反映机构和设备的组织情况，便于动态调整组织机构和设备节点的情况采用多工作站独立地对设备以及数据进行维护PDES与管理工作站的数据交换可以采用多种接口方式进行以恩普特公司的PDES巡检系统为例简介郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert1、系统的构成方案郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert2、PDES系统的软硬件需求数据库服务器：P4/RAM1G/硬盘80G操作系统：UNIX/LINUX/WINNT/WIN2000DBMS:Orcal/SYBASE/SQLSERVERPDES_SRV：p4/RAM256M/硬盘20G操作系统:win2000/winXP系列PDES_samp定制的嵌入式软硬件系统附件：传感器2只，USB连接线，双绞线等.郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert3、设备节点管理方案郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert4、PDES系统的树型管理结构的组织设备的管理分两级树型结构的管理。即：集团－>工厂－>车间和机组－>测点－>通道的管理方式郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert5、开放式接口——与ERP的无缝结合全面的设备管理功能，提高企业设备管理的效率。PDES为您提供： 设备信息管理 设备维修保养计划管理 设备备件管理 设备故障管理郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert6、多层次的视点—点、线、面的结构点—设备测点的点检可以由PDES随时随地进行，并可以对该点数据分析，诊断。线—用巡检路径的方式进行日常点检，并一次性将数据传输到客户端PDES_SRV。面—通过PDES_SRV,您可以方便的查看所有的设备的状态，数据分析谱图，数据报警情况，各类报表，并灵活管理设备数据。郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expert7、点检－随时随地的诊断专家郑州恩普特设备诊断工程有限公司培训资料Expe