故障诊断概述.doc

设备故障诊断技术是七十年代以来，随着计算机和电子技术的飞跃发展，促进工业生产现代化和机器设备的大型化、连续化、高速化、自动化而迅速发展起来的一门新技术，也是一门以高等数学、物理、化学、电子技术、机电设备失效学为基础的新兴学科。它是现代化设备维修技术的重要组成部分，并且正在日益成为设备维修管理工作现代化的一个重要标志。设备故障诊断技术对确保机械设备的安全、提高产品质量、节约维修费用以及防止环境污染均起到重要作用。因此，在生产中运用现代设备故障诊断技术，可给企业带来巨大的经济效益。虽然这一技术的经济意义是多方面的，但归纳起来可以集中体现在两个方面，即突发故障的降低和维修费用的减少。1.关于突发故障方面无论国内还是国外，在生产发展中都曾发生过一系列惊人的重大设备事故。这都给企业带来了极大的经济损失甚至政治影响。1979年美国三里岛核电站重大泄露事故发生，由于系统误判断，开关误操作、堆芯严重损坏，放射性物质外流，从而造成几十亿美元的经济损失，并因公害引起居民示威，迫使国会出面调解。1984年在印度博帕尔市，由美国联合炭化公司经办的博帕尔农药厂发生了甲基异氰酸脂压力失控，从出现裂纹的安全阀泄露出来，造成了两千人死亡及二十几万人中毒受害，最后迫使该市搬迁。1986年苏联基辅市切尔诺贝利核电站第四号机组发生事故，导致堆芯毁坏，部分放射性物质放入大气，厂房因爆炸和大火而部分倒塌。这是由于违章操作，应急系统失效，最终造成了四号机长期埋葬以及严重的国际影响。以上几个典型案例都说明了由于一些单位缺乏对设备诊断的足够认识，因而措施不力，不能早期发现故障并使之得到控制，终于导致事故爆发。这种情况近年来在国内也同样存在。例如众所周知的大连某石油厂爆炸事故，河南某钢厂的电缆失火事故以及大同某电厂二号机组的飞车事故等，虽然不象1979年吉林某液化气站球罐破裂事故造成死32人，伤残50多人，直接损失600多万元，成为79年世界四大事故之一，但是也造成了很大的经济损失和生产影响。另外，据我国对年产30万吨合成氨和48万吨尿素化肥厂五大透平压缩机组的初步调查结果表明，仅1977年和1978年的不完全统计，机械故障高达100多次，经济损失几个亿，相当于另办一个新厂的年产量收益。如果以上这些单位，认真推广和应用设备故障诊断技术，充分掌握设备运行现状，及时找出存在故障的部位和原因，以及科学地进行趋势分析，果断地采取有效措施，就完全可能及时防止重大设备事故的发生，也能将其危害限制在一定的范围内，从其可能产生的直接损失和间接损失中得到效益。据资料报道，美国的PEKRUL发电厂在IMEKO第三届国际会上曾介绍，该厂装机容量为100万千瓦，电费为0.015美元/度，年生产值为1亿美元，事故停机损失为15万美元/年，该厂共有50个部位要监测，共需投资20万美元，监测费用为1.5万美元/年，根据可靠性计算，整个系统可能有14次事故停机，而决定采用诊断技术后有50%的事故能被检查出来，又有20%是假警报，每次事故停机平均需要3天时间检修，则该诊断系统能节约的费用B为：B=0.50.5143150，000（1-0.2）=1，260，000美元/年而诊断所需成本A则为：A=（200，000/10年折旧）+15，000=35，000美元/年则经济效益系数C为：C=B/A=1，260，000/35，000=36在我国虽然开展设备诊断的时间不长，但也取得了一些显著的效果。例如辽化从法、意、西德引进的大型机组，在试车初期发生多起振动故障，并曾先后损坏过三个离心压缩机转子，不能投入运行，后经故障诊断和振动分析，终于解决了问题，又如过去铁路系统曾存在大量的燃轴事故，影响了铁路运输，后来运用红外技术，从1979年到1986年共发现和防止了车辆燃轴达291万件，1986年与1978年相比，这类事故减少了14倍，按经济效益计算等于每年为铁路增加车辆43万次，相当于增加运输收入2亿多元。以上事实说明开展和应用设备故障诊断技术对保证生产发展，防止设备事故是可以取得显著效益的。 2.关于维修费用方面在人类生产发展史上，设备维修体制的发展经历了从不定期到定期，又到不定期这样几个阶段，它反应了如何获得经济效益的事实。事后维修方式时代对发生事故难以预料，并往往会造成设备的严重损坏，既不安全而且又延长了检修时间，修理费用反而加大。计划维修是建立在设备故障率的统计分析基础上的，其检修期远远小于最短故障期，因此可以保证不会出现设备损坏的严重故障，但是往往要使还能运行一段时间的设备停下检修，既减少了产量又增加了维修费用，造成所谓过剩维修，这对于现代化大型连续生产企业，其不合理是明显的。这种过剩维修所造成的经济损失可从辽化的统计予以说明，由于该公司过去按规定每年必须停车大修一次，致使 生产要少收入利润4，000万元左右，大修耗资4，270万元，总计为8270元，而国外同类企业每34年才维修一次，相比之下，过剩维修的损失是极其可观的。而以状态监测为基础的预知维修，是不规定检修周期，但是要定期或连续地对设备进行状态监测，并根据状态监测和故障诊断的结果，查明设备有无劣化或故障征兆，再安排在必要时进行修理。它能在设备失效前检测和诊断出所存在的故障，并可较准确地估计出连续运行的可靠时间，因而设备使用寿命最长，意外停机事故最少，还有因过剩维修受到控制，从而减少了备件消耗和维修工作量，也可防止因检修而出现的人为故障，从而最终导致使维修费用最低。根据美国国家统计局提供的资料，1980年美国工业设备维修化掉2460亿美元，其中约750亿美元是由于过剩维修而造成的浪费，约占当年美国税收的十分之一。当世界其他各国认识到设备故障诊断技术的重要作用，并在企业中实行状态监测维修后，也同样取得了很大的经济效益。例如：英国：政府对2000家工厂进行调查的结果表明，设备管理采用故障诊断技术后，每年可节约维修费用3亿半镑，而用于诊断技术的投资费用为0.5亿镑，直接收益为2.5亿镑，诊断技术投资与获利1：5，某些工厂投资和获利之比高达1：17。日本：新日铁公司采用诊断技术后，每年维修费用降低10%，获净利200亿日元。企业采用诊断技术后，设备停机时间平均下降50%，事故率下降75%，维修费用下降2550%，日本还推荐100亿日元的设备要配备1亿日元的诊断系统。加拿大：某造纸厂在机械设备管理中采用了诊断技术后，仅在一年半时间中，即降低损失81%，净收益500万美元。丹麦：一个化工厂采用状态监测维修后，使维修工作量247台减到14台，一个炼油厂把电机的维修费下降了75%，一个造纸厂实行状态监测的第一年就节约25万美元，而支付的监测设备费还不到节约费用的10%。国内设备管理中采用诊断技术工作起步较晚，但也有许多成功的例子，概括地讲，应用诊断技术，实行以状态监测为主的维修制度有以下优点：（1）避免过剩维修，防止因不必要的拆卸使设备精度降低，延长设备寿命（2）减少维修时间，提高生产效率和经济效益。（3）减少和避免重大事故发生，故不仅能获得巨大经济效益，而且能获得很好的社会效益。（4）降低维修费用综上所说，我们可以得出结论，对于现代化设备来说，不出故障是很难做到的，问题在于早期发现，防患于未然，而以时间为基础的定期维修方式必然要过渡到以状态为基础的状态监测维修制度。因为按状态维修产生的经济效益是十分惊人的，有无形的财富和被遗忘的利润之称一、 概述机械故障诊断学是一门近二十年内发展起来的新学科，是现代化设备维修技术的重要组成部分，并且正在日益成为设备维修管理工作现代化的一个重要标志。此项技术的应用主要是对确保机械设备的安全，提高产品质量，节约维修费用以及防止环境污染起着很重要的作用。在机械故障设备的的状态监测和故障诊断技术中有多种方法可使用。例如振动监测技术、油液分析技术、红外测温技术、声发射技术、无损检测技术等。其中振动监测技术是普遍采用的基本方法，因为振动的理论和测量方法都比较成熟，且简单易行。另外，据统计，机械故障90%可以从振动测量中检测出来。振动测量和信号分析一直是作为预知维修的主要手段，各行业设备部门要开展这项工作一般都是从这二方面起家的。 振动监测技术就是对设备的振动信号进行检测、分析处理，故障识别和预报的一种技术。二、 简易诊断与精密诊断设备的状态监测技术是指对设备（部件、零件）的某些特征参数进行测试，并根据所得测定值与规定的正常值来作比较以判断设备的工作状态是否正常或异常（存在故障），也称为简易诊断。设备故障诊断技术则不仅要对机器设备的状态是否正常作出判断，更重要的是对机器故障的原因、部位及严重程度作出估计。故称为精密诊断。目前比较普及的还是简易诊断（状态监测），而精密诊断真正用于生产还是少数，而且主要用于高精尖设备上。这一状况欧美和日本都一样，具有普遍性。这表明简易诊断比较成熟，简便易行，而精密诊断还属于一种开发性技术，尚不够成熟。另外精密诊断的费用也比较高，需要精密的仪器，要由经过专门训练的工程师来进行，所以只在重要的设备上进行。这一点对我国开发推广诊断技术时值得注意。当前应该把重点放在普及简易诊断或状态监测上。同时积极开发精密诊断技术，使它尽快达到使用水平。据有关资料统计，利用简易诊断仪器可以解决设备运行中50%的故障。由此可见，简易诊断在设备管理与维修中的重要作用。以日本新日铁公司为例，看设备诊断技术在设备管理与维修中的应用：（图1）新日铁认为：在大型钢铁联合企业中，为确保全系统设备的正常运行，有两项技术必须实行。一是有效地监视机器状况，即设备监测技术。二是精确的诊断方法。即：精密诊断技术。1.设备监测技术。这类技术应满足如下要求能迅速地对各种类型的机械进行测量 能进行现场结论 经济,使用方便目前，新日铁在这方面已开发出了一系列的硬件，专门用于钢铁联合企业中的各类设备，新日铁把用于设备监测技术的硬件分为三类： （1） 第一类是供日常检查人员随身携带使用的，能定量显示结果的各种小型仪器。譬如：机器检测器，油膜检测器，小型测振仪、马达检测器，声发射裂纹检测器等。（2） 第二类是监视仪表，通常是安装在现场的，可进行自动数据采样，自动数据记录与作为倾向管理的图谱相对照，异常情况判别图谱显示等等，譬如：旋转机械监视仪，压缩机监测仪，热轧机监视仪等。（3） 第三类是数据控制系统,这需要第一类仪器测量得到的数据作为输入才能进行工作。可自动处理大量测量数据，并记录，储存与控制图谱相对照，发出控制信号等2.精密诊断技术当通过使用设备监测技术进行测量，与作为倾向管理的图谱或数值相比较之后，当指出已存在故障或者是预测可能发生故障时，有必要进行精密诊断，通过精密诊断，不仅要确定故障是否的确存在，并且，当存在故障时，还需诊断出它的位置，原因及程度，新日铁认为：这类技术必须由专门的、称为精密诊断检查的技术人员来进行，在这方面，新日铁近几年来也开发出了二类仪器： （1） 一类是专门用的仪器，主要是用于旋转机械的，这类仪器通常必须配合各种软件技术（譬如：参照诊断手册，振动严重性判据等）进行使用，同时结合设备状况进行分析、判断，譬如：旋转机械自动诊断系统，自动平衡仪，声发射裂纹分析仪等。（2） 另一类是通用仪器，用于状态诊断的测量及分析的仪器。譬如：信号记录仪，信号分析仪，传递函数分析仪等。由“设备监测技术”和“精密诊断技术”这大类技术就构成了新日铁的设备状态诊断系统如图2所示。三、 概述振动测量在机器状态监测中的应用1. 测量方法的进步一台设计得很好的机器，它的固有振级也很低。但当机器磨损、基础下沉、部件变形时，机器的动态性能开始出现各种细微的变化：轴变得不对中，部件开始磨损，转子变得不平衡，间隙增大。所有这些因素都在振动能量的增加上反映出来。因此，振动加剧常常是机器要出毛病的一种标志，而振动是可以从机器的外表面测到的。过去，设备工程师根据经验靠手摸、耳听来判断机器是否正常或其故障是否在发展。但今天机器的转速很高，许多起警告性的振动出现在高频段，因此，只有用仪器才能检测出来。做法是：在机器运行良好的状况下，具有一个典型的振级和频谱特征。而当机器的故障在发展的时候，机器的动态过程以及机器零件上的一些作用力也随着变化，从而影响机器的振动能级和频谱的图形。通过这样的振动的测量和分析，我们可以知道机器的工作状态的变化以及是否需要维修。 把振动测量用于机器状态监测值得注意的是：成功未必取决于初期大量投资去配备带高级计算机的分析仪器。许多成功的例子开始是在具有代表性的机组中采用不太昂贵的模拟式振动表和分析仪。当取得经验并计划扩充时，就自然地发展为采用更快更强有力的仪器。明智的做法是一开始就购买高质量的仪器。如果许多新方案由振动测量方面经验有限的工程师来承担，加上测量结果不准确而且前后矛盾就会大大限制视情维修的可信度。上海星晟检测仪器有限公司就是遵循这一思路开发出一系列便携式测量仪器。像：VIB-5、VIB-10、VIB-15、VIB-20、BT2000、BA2010等产品。2. 测量仪器及测量系统对振动进行周期监测的仪器系统按其复杂程度可分成三档：（1） 简单系统最简单的系统是用一种直读式的袖珍振动表在一定的频率范围内去测量振动级别。把测量结果与通用标准或每台机器的专用参考值相比较。对那些用振动测量进行状态监测以取得经验的人员来说，一个高质量的手持振动计是需要的。这种振动计在101000HZ或1010000HZ的频率范围内能读出单一的振动加速度或速度的均方根值（RMS）或峰值。速度的RMS值可直接与标准的振动严重性评定值相比较，从而知道需要维修的程度。虽然宽频带振动计在早期故障检测、诊断及损坏预测方面的作用是有限的，但也是必须的。 （2） 振动状态监测的系统（a） 频率分析的基本系统用于机器状态监测的频率分析系统有若干种配置方式。如果想从有限的投资开始而且 只有几十个测量点时（不是几百和几千个测量点），电池供电的振动分析仪和振动能级 记录仪是优越的。这种配套装置能对各监测点依次画出其窄带频谱图。每次测量和分析 约需要几分钟，每个测量点的数据用手工登记在记录卡上。把每个测量点的参考频谱记录下来并复制在透明的卡片上。以后取得的频谱放在参考 频谱下面，两张卡片一对照立即可以找到差别所在。如果某一频率的振级增加就画出其 振级-时间曲线，从而可预测其发展趋势。有些用户平时只进行有规律的简单宽带监视，当振级有明显变化时才应用频率分析。 这种方式有助于故障发展的诊断而不能用于早期警告和趋势发展的规律分析。（b） 先进的机器状态监测系统当有大量的机器测点需要监测时，采用更完善的系统是合理的。操作人员可用加速 度计与数据采集器（或数据记录仪）把每一个测试点的振动信号直接记录下来。回设备 科后，再送到计算机里，用软件进行分析，这样做的优点是：速度快、扩大了仪器功能 ，改善了检测能力并降低了测量成本。（3） 永久性的机器振动监测上面提到的机器振动监测系统都是基于周期性的测量与校对。而永久性监测首先应用于那些对生产过程起重要作用的单台设备，当机器出现突然变化时，能立即或在几分钟之内向控制室提出警告，以便在灾难性故障出现之前即采取有效措施。这种系统在发电、石油化工工业中用得很多，用来监视汽轮机、进料泵和压气机等设备。永久性状态监测系统的首要条件是要有高可靠性、长期的稳定性及抗恶劣环境及抗误报警的能力，坚固的机器设计、能在潮湿与有灰尘的条件下工作再加上例行环境试验才能满足上述的严格要求。加速度计、电缆、接线盒等特别坚固的前线设备也需能在高温下工作。这种系统还包括一个自动测试系统，以便在事故报警时，操作人员立即核对哪些仪器的功能是正常的。VIB-10b便携式智能振动测量仪机械运行振动中包含着从低频到高频各种频率成分，而不同的频率与振幅所对应的设备工作状况及故障原因都是不同的，因此，该领域的专家们利用这一结论开发出了不少对运行中机械设备的工作状态有无异常，设备运行故障原因在哪里进行监测的各种振动测量仪器。设备管理人员与维修人员能利用这些振动测量仪方便地检测运行中电机、泵、风机、压缩机等一切机械设备的振动值，从中得到许多设备运行的重要信息。但大多数便携式振动测量仪只有测量、显示及少量的存储等功能，测量人员通过检测运行设备的振动值后，还需根据被测设备的类型、功率及允许的振动限值来判断该设备的工况（良好、正常、异常），这在设备品种繁杂、测量点较多的情况下，使用就不太方便。基于上述原因，本公司又开发出一种既能测量、显示，又能马上把测量值与振动标准对比给出设备状态结果的智能振动测量仪VIB-10b便携式智能振动测量仪。该仪器是在本公司的VIB-10a振动测量仪基础上增加了速度档的宽带振动评价标准（符合ISO10816-1：1995，GB/T6075.1-1999标准），使检测人员在现场就能根据测试量值对设备运行好坏作出评价。VIB-10b便携式智能振动测量仪内置ISO10816-1：1995，GB/T6075.1-1999标准（该标准把机器分为四类I、II、III、IV） ，测量前先根据标准的机器类型注释决定被测量设备的机器类型，然后输入机器类型号，通过测量，仪器就会自动把测量值与ISO10816-1：1995标准比较，然后给出一个运行状态好坏的评价（分为A、B、C、D四种）见附表。仪器这一功能的增加给给使用人员带来了很大的方便，也符合国际上开发便携式振动测量仪的潮流。附表ISO10816-1：1995在非旋转部件上测量和评价机器机械振动的通用准则（宽带振动）振动速度均方根值mm/sI类II类III类IV类0.28AAAA0.450.711.12B1.8B2.8CB4.5CB7.1DC11.2DC18D28D45机器分类如下： I类:发动机和机器的单独部件。它们完整地联接到正常运行状况的整机上（15KW以下的电机是这一类机器的典型例子）。II类:无专门基础的中型机器（具有1575KW输出功率的电机），在专门基础上刚性安装的发动机或机器（300KW以下）。III类:具有旋转质量安装在刚性的重型基础上的大型原动机和其它大型机器，基础在振动测量方向上相对是刚性的。IV类:具有旋转质量安装在基础上的大型原动机和其它大型机器，其基础在振动测量方向上相对是柔性的（例如输出功率大于10MW的汽轮发电机组和燃气轮机）。评价区域：区域A：优，新交付使用的机器的振动通常属于该区域。区域B：良，通常认为振动值在该区域的机器可不受限制地长期运行。区域C：较差，通常认为振动值在该区域的机器不适宜于长期持续运行。一般来说，该机器可 在这种状态下运行有限时间，直到有采取补救措施的合适时机为止。区域D：差，振动值在这一区域中通常被认为振动剧烈，足以引起机器损坏。 一、简介检测各种物理量（如温度、压力、振动、流量等）的仪器，在用相应的传感器接受到信号后都要经过变换才能指示与显示，即把非电量信号变成电量信号；把微弱的信号变成能分辨与指示的较强的信号。同样在运行设备的在线监测系统中，也需要这样的变换。而在设备的状态监测与故障诊断中，振动测量与监测一直是设备安全运行及预知维修的重要手段，因此在在线监测系统中，作为主要的监测物理量-振动量的检测时，需要一个能接受信号并把信号变换成后级显示设备能接受的电流、电压信号的装置，即振动信号变送器。VIB-15系列振动信号变送器是由上海星晟检测仪器有限公司最新研制的几种小而坚固、集电荷放大、有源滤波、有源积分和真有效值检波电路为一体的振动信号变送装置，主要用于在线振动信号的变送，该装置与压电加速度计、速度传感器配套使用能输出与振动加速度（单峰值），振动速度（有效值），振动位移（峰-峰值）成正比的电压信号（05V）或电流信号（420mA），此信号能满足振动量显示器、计算机和可编程控制器的输入要求。可广泛用于电机、风机、压缩机、泵站及大型旋转机械等设备的在线振动监测与控制，连接与安装方式可按集中或群布方式，并可在严酷的环境下使用。二、VIB-15系列振动信号变送器的外形、安装与连接方式及主要技术指标1. VIB-15振动信号变送器（输出为三线制）VIB-15振动信号变送器是一台小而坚固、集电荷放大、有源滤波和真有效值检波电路为一体的振动信号变送装置，该装置与压电加速度计配套使用能输出与振动速度（有效值）成正比的4-20mA标准电流信号，再传输到计算机用于泵、电机、风机、压缩机等设备的在线振动监测、振动趋势分析和控制。此变送器可在严酷的环境下长期使用。1. 仪器外型（图1） 图1 变送器外形 2. 技术指标测量范围 0-40mm/s （有效值）输出范围 4-20mA（100-750）频率范围 10-1000Hz供电电压 +24V 3. 仪器安装固定（图2）图2 安装固定形式4. 传感器安装（图3）图3 传感器安装固定 5. 变送器的连接方式a) 输入连接将压电传感器的高频插头插入变送器的高频插座即可。b) 输出连接（图4）将+24V与接地端子之间接上+24（DC），并把输出端及接地端之间的电流信号串接到其它分析设备的输入端即可。图4注意事项：（1） 变送器内设电压极性反接保护，短时间反接不会损坏变送器；（2）传感器安装必须按图3要求进行。2. VIB-15a系列振动信号变送器（输出为三线制）VIB-15a振动信号变送器具有VIB-15振动信号变送器相同的工作原理与功能，只是在结构上把传感器与变送器合为一体，使连接与使用更方便、更可靠。1. 变送器外型（图1） 图1 变送器外形2. 技术指标测量范围 0-25mm/s （有效值）输出范围 4-20mA（100-750）频率范围 10-1000Hz供电电压 +24V 3. 变送器安装固定形式（图2） 图2 变送器安装固定4. 变送器连接a) 输入连接将变送器有压电传感器一端的紧定螺钉（M510）直接与被测设备的测量点连接（必须连接牢固）。b) 输出连接将+24V与接地端子之间接上+24（DC），并把输出端及接地端之间的电流信号串接到其它分析设备的输入端即可。注意事项：（1）变送器内设电压极性反接保护，短时间反接不会损坏变送器；（2）变送器安装必须按图2要求进行。3. VIB-15C系列振动信号变送器（输出为二线制）VIB-15C型振动速度变送器是两线制变送器,它的420mA输出信号与被测物体振动速度的真有效值RMS成正比。该变送器采用磁电式振动传感器直接获取振动速度信号再经放大器、带通滤波器、真有效值RMS变换器将有效带宽内的复杂振动波形进行真有效值变换，最终由电压/电流驱动电路产生420mA电流输出。1. 仪器外型（图1）图1 变送器外形2. 技术指标测量范围： 040mm/s 频率范围： 101000HZ 两线制： DC/420mA 环境温度范围： 2080 环境湿度范围： 0100 最大工作电流： 30mA （内设电压极性反接保护）工作电压： 18-30V 负载阻值范围： 01500? （含传输线内阻）外 型： 84mm64mm37mm 质 量： 260g 安装方式： 螺栓连接4个M383. 变送器连接方式（图2）图2 变送器连接方式4. 磁电式速度传感器技术指标灵敏度: 50mV/sec(25摄氏度)振幅极限: 2mm(峰-峰值)频率响应: 10Hz-1000Hz最大加速度: 10g固有频率: 约12Hz安装方向: 垂直或水平环境限制: 使用温度0-90 相对湿度90% 外 型： 36mm110mm质 量： 0.7kg安装方式： 垂直向下或水平内螺纹M8孔深10mm，可转为M510螺纹安装机器设备噪声测试的新方法-振动法测噪声一.引言对机器设备噪声测量最通常的方法是用声级计进行声压级测量，然而在不少场合，这种人们十分熟悉的方法却显得无能为力。例如：在正在运行的多台机器的机房里，需要测定各台机器的噪声时；或者要在生产成品的流水线上逐台检测每台产品的噪声时，都会由于其他声源的影响以及反射声的传入使得声级计无法显示被测产品直接辐射的噪声。随着科技的发展，人们自然想到了声强法。但是目前声强法的测试仪器较贵，而且测试又较复杂，仍处于研究阶段。于是，人们对声波的测试开展了振动法的研究。希望通过测量机器表面振动量的方法来确定机器所辐射的噪声量，通常称为空气噪声的振动测试法。多年理论分析和应用研究的结果表明，这是一种十分简便而有效的方法。在十分恶劣的环境条件下，几乎可以不受环境噪声和反射声的影响，用一种特殊计权的测振仪就可通过测定机器表面的振动量，来确定其噪声辐射值。目前这种方法已成功地用于生产实际。采用测振法在生产现场测试产品的噪声是在其他方法都无法简便、迅速、经济和准确的解决产品现场噪声检测的情况下而提出的。西德、美国等国家开展此项技术研究已有多年了，德国BBC公司花费了十几马克研究振动法，并成功地将此项技术用于接触器的现场噪声检测上。美国经过多年的研究，已在海军MIL标准中规定用振动法测定微电机的噪声。国际ISO标准化组织已公布了测振法标准技术文件。我国是在七十年代末期开始探讨测振法的。经过十多年的试验研究，明确了要得到振动法的实际应用，必须解决如下6个方面得到技术问题，即：（1） 必须获得各机电产品的实际辐射效率指数曲线；（2） 必须解决按声源尺寸变化的辐射效率指数曲线制成仪器的计权网络曲线；（3） 必须解决仪器的校准及分贝量的基准值；（4） 必须确定各机器表面振动的关键测点；（5） 必须解决空气动力噪声叠加及修正问题；（6） 对于流水线上的检测还必须解决简化测点的问题。通过对电机、电器、电冰箱的试验研究，解决了上述问题，并研制成了相应仪器。VIB-4电脑振动噪声测量仪，就是属于此种仪器。二.基本原理声音是机械振动的结果，当物体出现声频范围内的机械振动时，就会使周围介质也发生相应振动，从而以声波的形式向外辐射声音。声波的辐射实质上就是机械振动波能量传递的过程，所以，对振动声辐射研究的前提，首先是波的形式问题。对于一个无限大平面板振动时所辐射的声波应该是平面波，在理想的平面波声场中声强是均匀的，任何一处的声强有效值与该处的声压有效值、振动速度有效值之间的关系是较为简单的线性关系，即：式中 I - 声强W/m2 V - 振动速度m m/s P - 声压 Pa PC - 声阻抗 瑞利（声欧） 如果临近平板介质与平板一起振动，则平面的振动速度可以看成临近介质的声波振动速度，由此可以直接得到近场声强，或声强级，从而算出声功率级。然而实际机器的振动却很少是平而波，从远场来看，很多尺寸不大的机电产品可以近似地看成是按球面波的形式向外辐射噪声。所以对球面波的理论分析更接近实际。显然，对一个脉动球所辐射声波的声强，除与振动强度（V）有关外，还是波数（频率和声速的函数）、声源尺寸的函数，也与脉动球的振动形式m有关，另外还反映了振动声的辐射效率问题。实际机器的振动情况是比较复杂的，但只要能找到辐射效率曲线。根据公式就可得到声强级（LI），再按测得声强级所在面的面积可算出声功率级Lw。三.实际辐射效率的确定任何一个机电产品运行后所辐射的噪声都是来自于多个振源并具有较宽的频率特征，绝大多数机电产品都是多个振源在各种频率下振动的综合，整体振型很复杂，所以，使纯理论的推导难以进行。再加之机器表面近场又与远场的噪声会有较大差异，因而使理论上推导实际产品的辐射效率指数更为困难。然而大量的试验结果也反映了机电产品的振动与声学特性确实有较强的规律性。首先是辐射声场的规律性，在一定远场（测试方法标准所规定的距离）条件下，小尺寸产品都具有球面声波辐射的特征，即使较大尺寸的产品所测结果都能与远场测试结果一致。所以。它们的噪声辐射规律可以归于脉动球的声辐射类型之中。对电机的模态分析结果可很清楚地看到，在单一模态频率下，电机的振动很近于脉动球，只是大多都按二阶和三阶振型振动。 对电机、电器、电冰箱进行大量试验研究，以求取这些产品的实际辐射效率指数，试验研究程序大致这样进行：（1） 按不同尺寸结构选择系列的典型样机，如电机从80到280机座都有，冰箱几种容积结构都有。（2） 在样机（电机、电冰箱、电器）的表面上确定有代表的振动区和相应的典型测点，如电机有67个点；电器有45个点；冰箱则是29个点，在每个测点上按1/3倍频程（有33个频段）及A计权测定表面频带振动级及A计权振动级，同时，按国际和我国标准的消声室精密法的标准测定各样机的1/3频带声功率级和A计权声功率级，一般称此为消声室的声压级测定方法。（3） 将表面振动测定结果与消声室内远场声压级方法测得的结果进行统计分析（按1/3倍频带及A计权）以求取各种产品的实际辐射效率曲线。经过对十多万数据的统计分析，我们得到了很有规律的10lg曲线，如图1所示。图中辐射效率指数曲线（曲线1、2、3）与大量实测值的相关性很强，相关系数三种产品都在0.9以上，电机为0.998，电器为0.989，