怎样学会振动分析

2023-01-18 13:47:00
掌柜
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怎样学会振动分析?

通过一个帖子学会振动分析是不可能的。这两天有人问,有什么方法可以判断是传感器问题还是其它问题。这个好像简单的问题,细想几乎包含了振动分析的全部内容,各种假信号的原因和特征,没有这两方面大量的知识储备和经验积累,怎么说的清楚这个问题?

不要想着看一遍文章就学会什么了不得的技能,一遍文章讲明白一个小问题就不错了。所有辩题过大的文章,基本上都是泛泛而谈。有那么多的振动分析的书籍,完善看完一本好书能学会振动分析吗?所有一篇几千字的文章能学到多少?

有个一万小时理论,要想成为某个领域的专家,需要认真的花一万个小时学习。没有捷径,只能靠踏踏实实的积累。

当然还是有方法的,也不是你把时间花了就能达到效果。要想掌握任何东西,不断的深入思考都是少不了的,费曼学习法是一个很好的学习方法,就是试着把你在学的知识去讲 /教给别人。这个教学的准备和实施过程,能帮你深刻理解掌握知识。因为你讲的任何内容,都可能有人听不懂,或者会问个为什么,所有你准备培训资料的时候,就会想这些知识点该怎么排列,是个什么逻辑顺序,每个要怎么讲,甚至准备几种讲法,还想想为什么。

学振动有很多渠道,研究生有振动分析专业,各种培训班,直播,大量书籍和电子资料。各种讨论群。这些渠道各有侧重,也都免不了良莠不齐,比如经常有互相矛盾的说法,学习过程中要不断对比验证, 独立思考,去伪存真。

学振动分析,先要概念。数据采集,数据处理,故障开展。怎么正确测量数据等。开始可以通过看一些书籍来入门,了解振动是怎么回事,涉及哪些知识,具体做些什么等等。论坛和讨论群都有不少的书单,有很多甚至有电子资料可以下载。

有个整体概念以后,可以从各种故障的振动特征开始学习,大部分的资料和培训都是以这部分内容为主的。学过故障特征,就可以去试着做振动分析工作。其实会诊断一些常见故障,会动平衡,或者对一类设备比较了解,就可以成为专家了。

在振动分析过程中免不了遇到各种各样的细节问题,再去查资料学习或者去论坛,讨论群找高人解惑。

下面以振动值为例,说说在学习振动的过程中,这个好像比较简单的概念可能遇到哪些问题。

说起振动的第一个问题就是振动多少。

振动大小有位移,速度,加速度。实际上还会用到高频加速度,歪度,峭度,波峰因数,频段值, DB值等等。还有叫法和单位不同,但算法接近的包络值, SPM,冲击值 ,peakvue等。

振动大小可以是峰值,有效值,峰峰值。单一频率信号的位移,速度。加速度,峰值,有效值,峰峰值是可以相互换算的。多频率复杂信号的这些值不能直接换算。

振动大小有决定振动和相对振动,这是相关但不同的两个值,两个的频率成分不多,但通过其中一个完全不能判断另一个多大。这两种振动产生假信号的原因和结果不一样。通常说的轴振和瓦振都在轴承部位测量,分析时还可能要测量地脚螺栓等其它部位的振动信息。

位移 ,速度 ,加速度对频率的响应不一样。要根据设备故障频率选合适测量值。

测量使用的不同传感器有不同的频响曲线,有适用的频率范围,有准确率。

好像很简单的加速度传感器,要做好也不简单,不同的大小要求,不同的量程范围,不同的频率范围,不同的温度要求,不同的干扰环境,都要做针对设计。里边也是电路和算法,还有加工质量控制,怎么做到在各个环境下测量更准。哪个行业都一样,越到高端,提高一点的成本越大。所有传感器厂家那么多,能做好的不多,出问题越少的就是更厉害的。速度和位移传感器也一样。现在还有了激光测振传感器。

再厉害的振动分析专家,也不如做传感器的专家更懂传感器。

传感器和仪器都需要标定,标定基本都不是按照产品声称的频率范围全部标定的。

测到的振动大小和传感器链接器方法有关。通常说的瓦振测量,探针,磁铁(平面和马鞍形)胶粘,螺栓等等安装方法,涉及到链接刚度,固有频率,共振放大和隔振等概念,都会影响测量结果。

振动大小和设置的频率范围有关。简单测振表通常是固定 10-1000hz范围。经常带一个 1000hz以上的高频加速度值,离线在线仪器的频率测量范围是可以 /需要设置的。

仪器厂家水平也有局限,出名的牌子也会有问题。

比如大多在线离线仪器使用加速度传感器,积分得到速度和位移。积分会产生误差,积分算法不是网上随便下载一个就能用的。其中有很多细节问题,每家的算法都不一样,对一个标准正弦信号没问题的算法,现场遇到的特别的信号就可能得到错误的结果。

比如 FFT算法,频谱每根谱线的值是多少,不同产品对比一下。会不一样的,哪个更对?有一家公司的产品,频谱结果差了几个数量级,卖了好几年,就没人注意到,谁都没想到这还能错。后来经过好几步的调整修改算法,结果才到了正常误差范围。 FFT算法得到频谱数据,然后怎么根据画频谱图,都会影响分析师的判断,这个群里有讨论的例子,正常谱线间隔的问题,看成了边带,还讨论了半天才发现。

波形也一样,一个点间隔的问题,可能会看成削波。

这些还都是真信号,现场各种假信号就更多了,机械偏差,电气偏差,电气干扰,接地问题,短路问题,屏蔽问题,线路晃动引起的低频信号,放置传感器的冲击需要个平衡时间,温度影响传感器,滑雪坡等等。

最后才是真实的振值代表什么设备状态和故障。

不同行业,不同产线,对振值的要求不一样。

不同安装基础的设备,对振值的要求不一样。

同型号,同样安装的设备,初始振动不一样,振值和状态的关系(报警标准)也应该不一样。

同一个设备,不同方向的振值大小对比关系,代表不同的故障可能。

同一个测点,位移,速度,加速度的大小相对关系,可以大概判断故障可能。

同一个频谱,不同频率段,幅值大小和设备状态关系不一样。

冲击幅值。谐波值。边带值,都会影响最终判断。

行业,设备类型,基础。速度。负载。壳重。故障类型,都会影响对振动的评估,幅值大问题不一定严重,幅值小可能问题很大。

不同设备的振动还会有他特有的故障特征,不如电机,水泵,风机,汽机,每一种设备的分析诊断知识最少都是一本书的量,而且都有了很多书了。知识是要不断细化的。

虽然有的厂家不做振动分析,但最懂这类准备的人肯定在这些厂家里边。就像朋友说的,如果他们(厂家)都修不好,那就谁都修不好了。然后每个设备厂的设备又可能有一些他们自己才熟悉的故障,特征和处理方法。这些知识外人基本很难得到的。

每个人的知识是一个圆,圆越大,接触到的未知越多,知道自己不知道的越多,可以花个一两年的学习成为振动大家,但知识需要不断细化深入,想要只要愿意学,前边就有无数可以学的东西。所谓学海无涯。

照猫画虎的专家只能解决常见的,简单的故障,深入思考,同样读一本书,是看完需要别人讲解相关内容,还是看完可以举一反三给别人讲解相关内容,这就是有没有思考的区别。不断交流,总结,把一个个知识点吃透,才可以解决复杂故障,甚至解决都没见过的问题,才是真专家。

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