測振儀

振動測試是實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)與故障診斷的重要手段,手持式測振儀的使用提高了生產(chǎn)安全、生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此對手持式測振儀的研究有著重要意義和實(shí)用價(jià)值。本文分析了振動測試儀發(fā)展及國內(nèi)外振動測試系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，針對測振儀存在系統(tǒng)功能單一，或者價(jià)格昂貴等局限性，結(jié)合單片機(jī)的應(yīng)用著重研制精度高、體積小、功能強(qiáng)、抗干擾強(qiáng)、成本低的手持式測振儀。主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：1.根據(jù)手持測振儀的總體設(shè)計(jì)方案,給出了電路方框圖并利用Protel99SE軟件Layout PCB具體電路，并對電路重要參數(shù)進(jìn)行了分析計(jì)算。在硬件和軟件兩方面都采取了各種抗干擾措施,保證了測量的精度，提高了儀器的可靠性。2.全面了解振動測振系統(tǒng),在現(xiàn)有壓電式加速度傳感器、電荷放大器測振系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了手持式內(nèi)置微型雙電荷放大器和頻率補(bǔ)償電路的一體化手持測振儀。3.在數(shù)據(jù)處理中采用ZOOMFFT算法,提高了測量的精度；采用了嵌入式系統(tǒng)的原理創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件存儲系統(tǒng),提高讀取速度，節(jié)省了單片機(jī)RAM的空間;通訊采用USB接口，極大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，并為二次開發(fā)提供了良好的基礎(chǔ)。

1、測振儀設(shè)計(jì)先進(jìn)，具有功耗低、性能可靠、造型美觀、使用攜帶極為方便的特點(diǎn)。

2、按國標(biāo)制造，測量值與國際振動烈度標(biāo)準(zhǔn)(ISO2372)比對可直接判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

3、高可靠性的環(huán)形剪切加速度傳感器，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于壓縮式傳感器。

4、具有高低頻分檔功能，在振動測量時(shí)，便于識別設(shè)備故障類型。

5、備有信號輸入功能，配接溫度傳感器，即可測量溫度。

6、備有信號輸出功能，選配專用耳機(jī)，兼具設(shè)備聽診器功能；配接示波器、可用來監(jiān)測、記錄振動信息。

7、按振動傳感器與主機(jī)的連接方式分為一體式和分體式供您選擇。

8、適用于各類機(jī)械的振動、溫度測量。

測振儀手持式測振儀

手持式振動計(jì)系根據(jù)國標(biāo)系列測試標(biāo)準(zhǔn)和儀器標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)，電路設(shè)計(jì)先進(jìn)，全部采用集成電路，電荷變換級置于探頭內(nèi)，從而具有噪聲小、抗干擾，可以用粗電纜連接等優(yōu)點(diǎn)。

測振儀爆破測振儀

爆破測振儀是應(yīng)用于爆破測量工程，是專門用來記錄、分析爆破振動數(shù)據(jù)的測振儀器，該儀器可與傳感器和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)構(gòu)成智能的測試系統(tǒng).

測振儀也叫測震表振動分析儀或者測震筆，是利用石英晶體和人工極化陶瓷(PZT)的壓電效應(yīng)設(shè)計(jì)而成。當(dāng)石英晶體或人工極化陶瓷受到機(jī)械應(yīng)力作用時(shí)，其表面就產(chǎn)生電荷。采用壓電式加速度傳感器，把振動信號轉(zhuǎn)換成電信號，通過對輸入信號的處理分析，顯示出振動的加速度、速度、位移值，并可用打印機(jī)打印出相應(yīng)的測量值。本儀器的技術(shù)性能符合國際標(biāo)準(zhǔn)ISO2954及中國國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13824中，對于振動烈度測量儀中，正弦激勵(lì)法振動標(biāo)準(zhǔn)的要求。它廣泛地被應(yīng)用于機(jī)械制造、電力、冶車輛等領(lǐng)域。

振動檢測就好比中醫(yī)把脈、西醫(yī)聽診一樣，不正常的振動代表著機(jī)器的某一個(gè)零組件產(chǎn)生異常，而振動值的大小直接反映機(jī)械的問題嚴(yán)重程度。對于舊機(jī)械而言，振動的大小代表該不該立即停機(jī)檢修；然而對于新機(jī)器來說，振動的大小則代表您購買的新設(shè)備該不該驗(yàn)收。

測振儀也叫測震表振動分析儀或者測震筆，是利用石英晶體和人工極化陶瓷（PZT）的壓電效應(yīng)設(shè)計(jì)而成。它廣泛地被應(yīng)用于機(jī)械制造、電力、冶車輛等領(lǐng)域。

工廠要實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理現(xiàn)代化，應(yīng)當(dāng)積極推行先進(jìn)的設(shè)備管理方法和采取以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ)的設(shè)備維修技術(shù)。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)是設(shè)備預(yù)防性維修的前提。特別是重工企業(yè)，工作連續(xù)性強(qiáng)及安全可靠性要求高，通過狀態(tài)監(jiān)測。

1、測振表測點(diǎn)選擇：利用測振表，對主要設(shè)備的軸承及軸向端點(diǎn)進(jìn)行測試，并配有現(xiàn)場檢測記錄表，每次的測點(diǎn)必須相互對應(yīng)。

2、測量周期：在設(shè)備剛剛大修后或接近大修時(shí)，需兩周測一次；正常運(yùn)行時(shí)一個(gè)月測一次；如遇所測值與上一次測值有明顯變化時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)測試密度，以防突發(fā)事故而造成故障停機(jī)。

3、測量值判定依據(jù)：參照國際標(biāo)準(zhǔn)ISO2372。

轉(zhuǎn)速：600～1200r/min，振動測量范圍：10～1000Hz。通常在設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，其檢測速度值在4.5～11.2mm/s（75kW以上機(jī)組）范圍為監(jiān)控使用，超過7.1mm/s以上就要考慮安排大修理。這個(gè)數(shù)值的確定除考慮設(shè)備電機(jī)容量外，還要考慮工作連續(xù)性強(qiáng)、安全可靠性高等方面?？傊?，測振表與其它檢測儀器配合使用，有利對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。如測振表與油質(zhì)分析儀、電動機(jī)故障檢測儀、對中儀等儀器配合使用，能更準(zhǔn)確地判斷設(shè)備的運(yùn)行情況。

爆破現(xiàn)場環(huán)境對爆破測振儀的要求

測振儀需要具有體積小、重量輕、靈敏度高、功能多、使用方便、自動化程度高、內(nèi)存容量大、數(shù)據(jù)傳輸接口多樣等優(yōu)點(diǎn)，才能適用于爆破現(xiàn)場的特殊環(huán)境,具體要求如下：

◆ 測振儀能夠自帶電池供電，且可以自由安放于測試現(xiàn)場任何位置，方便布線；

◆ 測振儀要輕巧、便攜，外殼堅(jiān)固，抗沖擊、振動能力強(qiáng)；

◆ 測振儀各個(gè)數(shù)據(jù)記錄通道應(yīng)有一定的數(shù)據(jù)記錄長度，能夠保證記錄下現(xiàn)場爆破中各測點(diǎn)的地震波最大值；

◆ 測振儀應(yīng)具有多檔量程，每個(gè)通道能夠單獨(dú)設(shè)置，并且能夠在測試現(xiàn)場方便改動，適應(yīng)不同的傳感器安裝位置；

◆ 提供配套測振軟件，能夠根據(jù)所測數(shù)據(jù)推算裝藥量、振速等，便于調(diào)整爆破參數(shù)；

◆ 能夠根據(jù)記錄下來的波形及數(shù)據(jù)自動生成測試報(bào)告。

爆破測振系統(tǒng)組成

爆破測試時(shí)將爆破測振儀放置于振動測試點(diǎn)，測點(diǎn)可在現(xiàn)場大范圍分布。爆破測振儀對傳感器（包括速度、加速度、壓力、應(yīng)變、溫度等）產(chǎn)生的動態(tài)、靜態(tài)模擬信號自動進(jìn)行信號調(diào)理并存儲，測試完成后可通過儀器上的USB接口直接與計(jì)算機(jī)通信、傳送數(shù)據(jù)，結(jié)合配套軟件做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析處理.爆破現(xiàn)場布置示意圖如下所示，與垂直向、水平向速度傳感器有機(jī)構(gòu)成。

根據(jù)測試要求的不同，可以選用不同型號的測振儀。在爆破現(xiàn)場測試前，用戶只需進(jìn)行簡單的參數(shù)設(shè)置后啟動采集，即可撤離現(xiàn)場，當(dāng)?shù)卣鸩ㄐ盘杺鱽頃r(shí)，測振儀會自動記錄下整個(gè)地震波的動態(tài)波形，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號存儲，然后可通過USB接口與臺式或筆記本電腦連接，利用配套軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

1、應(yīng)用測振儀對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢測，雖不能作為設(shè)備大修周期確定的惟一依據(jù)，但作為參考條件確是非常必要的。由于水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的轉(zhuǎn)速較低，因此，振動對其造成的危害不是惟一的。比如有些時(shí)候用測振儀檢測沒有問題，但葉輪腐蝕嚴(yán)重，也需做大修。所以，確定設(shè)備大修周期應(yīng)從測振儀檢測結(jié)果、設(shè)備運(yùn)行累計(jì)臺時(shí)及效率等諸方面情況來綜合考慮。

2、應(yīng)用測振儀檢測，作為設(shè)備大修后的驗(yàn)收手段同樣是非常必要的。需要指出的是，由于設(shè)備的新舊程度不一，故對其驗(yàn)收的檢測值也不做統(tǒng)一規(guī)定，應(yīng)以被驗(yàn)收泵組大修前的檢測值為依據(jù)，修后值驗(yàn)收的檢測值也不做統(tǒng)一規(guī)定，應(yīng)以被驗(yàn)收泵組大修前的檢測值為依據(jù)，修后值應(yīng)低于修前值。另外，應(yīng)用測振儀還可以發(fā)現(xiàn)泵組安裝問題（包括對中不好、地腳螺栓長期運(yùn)行松動），以及機(jī)泵氣穴現(xiàn)象等。

總之，測振儀與其它檢測儀器配合使用，有利對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。如測振儀與油質(zhì)分析儀、電動機(jī)故障檢測儀等儀器配合使用，能更準(zhǔn)確地判斷設(shè)備的運(yùn)行情況。

數(shù)字測振儀利用VM系列測振儀在軸承座上測得的數(shù)據(jù)，對照國際標(biāo)準(zhǔn)ISO2372，或者利用企業(yè)、機(jī)器的標(biāo)準(zhǔn)，系列測振儀就可確定設(shè)備(風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)、電機(jī)等)當(dāng)前所處的狀態(tài)(良好、注意或危險(xiǎn)等)。

可同時(shí)測量多個(gè)振動數(shù)據(jù)：加速度值、速度值、位移值、包絡(luò)值及高頻值，當(dāng)發(fā)現(xiàn)機(jī)器出現(xiàn)異常時(shí)，該儀器還能進(jìn)行時(shí)域波形分析、FFT頻率分析、包絡(luò)分析，找出產(chǎn)生故障的原因或部位。

數(shù)字測振儀內(nèi)置三種診斷標(biāo)準(zhǔn)，可立刻回答現(xiàn)場人員最關(guān)心的滾動軸承工作狀態(tài)及振動超限情況，分析故障的嚴(yán)重程度。

能保存測試數(shù)據(jù)，作數(shù)據(jù)采集器使用，可存幾千組測試數(shù)據(jù)，根據(jù)需要，可回放再分析，作一臺磁帶記錄儀使用。

便攜式數(shù)字測振儀主機(jī)是一臺流行的多功能 PDA 掌上電腦，具有地址薄、計(jì)算器、日程表、開支記錄、電子郵件、記事薄、工作清單等功能，可單獨(dú)使用，隨身攜帶。

筆式測振儀工作原理與其他測振儀工作原理是一樣的。現(xiàn)在的測振儀一般都采用壓電式的，結(jié)構(gòu)形式大致有二種：①壓縮式；②剪切式。

測振儀原理是利用石英晶體和人工極化陶瓷（PZT）的壓電效應(yīng)設(shè)計(jì)而成。當(dāng)石英晶體或人工極化陶瓷受到機(jī)械應(yīng)力作用時(shí)，其表面就產(chǎn)生電荷，所形成的電荷密度的大小與所施加的機(jī)械應(yīng)力的大小成嚴(yán)格的線性關(guān)系。同時(shí)，所受的機(jī)械應(yīng)力在敏感質(zhì)量一定的情況下與加速度值成正比。在一定的條件下，壓電晶體受力后產(chǎn)生的電荷與所感受的加速度值成正比。產(chǎn)生的電荷經(jīng)過電荷放大器及其它運(yùn)算處理后輸出就是我們所需要的數(shù)據(jù)了Q=dij·F=dij·ma式中：Q-壓電晶體輸出的電荷，dij-壓電晶體的二階壓電張量，m-加速度的敏感質(zhì)量，a-所受的振動加速度值。測振儀壓電加速度計(jì)承受單位振動加速度值輸出電荷量的多少，稱其電荷靈敏度，單位為pC/ms-2或pC/g（1g=9.8ms-2）。測振儀壓電加速度計(jì)實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一個(gè)電荷源和一只電容器，通過等效電路簡化以后，則可換算出加速度計(jì)的電壓靈敏度為Sv=SQ/CaSv-，加速度計(jì)的電壓靈敏度，mV/ms-2SQ-加速度計(jì)的電荷靈敏度，pC/ms-2Ca-加速度計(jì)的電容量測振儀壓電式速度傳感器，它是通過在壓電式加速度傳感器上加一個(gè)積分電路，通過將加速度信號積一次分，可以得到振動的速度值!