振動分析儀基本上是一臺通過一個(gè)或多個(gè)加速度計(jì)記錄振動的計(jì)算機(jī)。加速度計(jì)內(nèi)部的振動運(yùn)動被轉(zhuǎn)換成與加速度成比例的電流。該信號在計(jì)算機(jī)中存儲和處理，以使用稱為 FFT（快速傅里葉變換）的算法顯示其幅度與頻率的關(guān)系。

振動分析儀的特點(diǎn)

選擇振動分析儀時(shí)，需要關(guān)注以下主要特征：

輸入通道數(shù)

分辨率線

解決

頻率范圍

平衡、ODS（3D 模擬）等附加功能

它可以處理的傳感器類型

可移植性

技術(shù)支持和備件

價(jià)格和年度費(fèi)用（如果適用）

1. 驗(yàn)證輸入通道數(shù)

您可以在市場上找到具有不同數(shù)量輸入通道的振動分析儀，常見的是 2 至 4 個(gè)通道。

同時(shí)記錄 2 個(gè)通道通常足以實(shí)現(xiàn)平衡、相位分析、波特圖和 ODS 等功能（這些功能將在另一篇文章中解釋）。相反，使用三軸加速度計(jì)以及 2 個(gè)同步平面平衡需要 4 個(gè)通道。

單通道分析儀不再常見，因?yàn)樗鼈儫o法執(zhí)行一些重要的故障所需的必要技術(shù)，例如未對準(zhǔn)、伯德和平衡。

2.了解分辨率線和分辨率

分辨率線的數(shù)量定義了有多少點(diǎn)將積分光譜。盡管正確的術(shù)語應(yīng)該是“點(diǎn)”，但仍然使用“線”這個(gè)詞，可能是因?yàn)樗?為音頻 FFT 創(chuàng)建的，用條（或線）繪制。

有時(shí)，分辨率線與光譜分辨率會被錯(cuò)誤地關(guān)聯(lián)起來；然而，這并不正確。LR 不區(qū)分頻率范圍大或短，因此，在相同的線數(shù)下，頻率范圍越低，分辨率越好，范圍越高。觀察以下示例：

示例1

假設(shè)我們選擇 6400 LR，讓我們看看這兩個(gè)例子：

頻率 10,000 Hz：10,000 / 6,400 = 1.56 Hz (93 CPM)

頻率 1,000 Hz：1,000 / 6,400 = 0.156 Hz (9.3 CPM)

第二個(gè)示例顯示的分辨率是個(gè)示例的 10 倍。

換句話說，當(dāng)您需要區(qū)分兩個(gè)彼此接近的頻率時(shí)，您將尋求頻譜的精度。

示例2

想象一下帶有皮帶輪傳動裝置的風(fēng)扇，其中皮帶輪的直徑非常相似，因此彼此之間的轉(zhuǎn)速很低。

為了區(qū)分電機(jī)和風(fēng)扇的不平衡，您需要足夠的分辨率才能使兩個(gè)頻率在 FFT 中顯示為獨(dú)立峰值，從而測量每個(gè)頻率的幅度。如果您的分辨率線為 6,400，您將不得不犧牲頻率，將范圍設(shè)置為 200 到 400 Hz，從而看不到加速度計(jì)的完整范圍。

總之，分辨率線是選擇振動分析儀的一個(gè)非常重要的因素，因?yàn)榉直媛屎皖l率范圍與其密切相關(guān)。因此，能夠計(jì)算數(shù)百萬行分辨率的分析儀很少需要犧牲頻率范圍來實(shí)現(xiàn)出色的分辨率。

3. 振動分析儀的頻率范圍

振動分析儀的頻率范圍由兩個(gè)因素決定：分析儀的采樣率和加速度計(jì)可以測量的頻率。采樣率是系統(tǒng)在 1 秒內(nèi)可以執(zhí)行的測量量。因此，該設(shè)備可以看到的頻率將是其采樣率的一半。

例如，以 20 kHz 采樣的系統(tǒng)的頻率為 10 kHz [i]。這樣想，如果我們有一個(gè) 1 Hz（每秒 1 個(gè)周期）的信號，為了能夠看到它的波形，也就是說，我們必須對其負(fù)部分和正部分進(jìn)行測量每個(gè)周期至少2次。

另一方面，加速度計(jì)具有可以測量的和小頻率（通常為 1 Hz 至 10 kHz）。在這些限制之外，靈敏度可能會逐漸不同，因此不建議在其范圍之外進(jìn)行測量。

一般來說，分析儀的頻率范圍通常高于傳統(tǒng)加速度計(jì)的頻率范圍，但寬范圍將使我們可以自由地連接更高范圍的傳感器。

[i]事實(shí)上，對于此計(jì)算，我們應(yīng)該使用奈奎斯特頻率，我們將在另一篇文章中看到這一點(diǎn)。但這意味著真正的除數(shù)是 2.56 而不是 2。

4. 檢查附加功能

你還在嗎？現(xiàn)在好好犒勞一下自己，去買一些餅干或小熊軟糖，因?yàn)樗鼤兊酶谩?/p>

！我們到了我喜歡的部分。分析儀的功能可能是一種分析儀與另一種分析儀之間變化的部分。我將首先列出每個(gè)分析器具有或至少應(yīng)該具有的重要的功能，這些是。

快速傅里葉變換

頻譜是分析儀的核心，幾乎所有分析函數(shù)的計(jì)算都需要它。更不用說 FFT 測量工具和窗口函數(shù)：矩形、Hann、Hamming、Flat Top。

時(shí)間波形

振動分析儀根據(jù)來自傳感器的信號繪制此圖表。它并不經(jīng)常使用，但是一些輔助功能（例如循環(huán)時(shí)間波形）對于檢測齒輪箱或軸承中的模式很有用。

測量參數(shù)

加速度、速度、位移和加速度包絡(luò)線（解調(diào)或等效方法，對于早期軸承故障檢測很有用）

振動數(shù)據(jù)采集器

一個(gè)好的振動分析儀還應(yīng)該是一個(gè)振動數(shù)據(jù)收集器。至少它應(yīng)該有一個(gè)機(jī)制來存儲和組織機(jī)器的記錄，以存儲機(jī)器的歷史和趨勢。這是要考慮的主要因素，因?yàn)榭紤]到您每天都會處理系統(tǒng)的這一部分。擁有直觀且易于使用的數(shù)據(jù)庫界面對于避免以后浪費(fèi)時(shí)間至關(guān)重要。

機(jī)械數(shù)據(jù)庫

將存儲與您的機(jī)器相關(guān)的所有信息以及一段時(shí)間內(nèi)的所有錄音。

信封警報(bào)

該理論告訴我們行業(yè)中某些機(jī)械的理想振動水平，但如果您不知道理想值是多少，您會怎么做？該工具會讓您知道任何頻率的振動增加的時(shí)刻。它會覆蓋整個(gè)頻譜，并 在任何頻率增長 超過您配置的百分比時(shí)發(fā)出警報(bào)。

報(bào)告工具

如果您逐個(gè)信號、逐個(gè)值地創(chuàng)建報(bào)告，報(bào)告可能會非常乏味。自動報(bào)告可以節(jié)省大量時(shí)間。

動態(tài)平衡

動平衡是絕大多數(shù)設(shè)備中通常作為可選功能而存在的功能，但是，考慮到不平衡是機(jī)械振動的常見原因，立即糾正問題不是很好嗎？

相分析

相位分析要求您同時(shí)記錄至少 2 個(gè)通道，以便確定相互比較的運(yùn)動方向。為了全面診斷其他一些故障中的不對中，此功能是必需的。

軸承數(shù)據(jù)庫

該功能很重要，因?yàn)?軸承振動分析可以識別 與軸承幾何形狀相關(guān)的故障頻率。因此，您擁有完整的軸承數(shù)據(jù)庫來獲取制造商信息以執(zhí)行故障計(jì)算。

5. 振動分析儀的高級功能

高級功能可能存在也可能不存在于許多系統(tǒng)中，或者可能具有與我將提到的不同的名稱。

消耗臭氧層物質(zhì)

（操作偏轉(zhuǎn)形狀）在 3D 繪圖中模擬整個(gè)機(jī)器的運(yùn)動。這是一個(gè)不太常見的工具，但對于診斷來說非常有用，重要的是，它對于任何人來說都很容易理解，即使是對振動分析知識很少或沒有知識的人。ODS 無疑也是一個(gè)非常有吸引力的工具，因其描述性強(qiáng)而。

6. 選擇振動分析儀時(shí)的云連接

一些新的振動分析儀已經(jīng)提供了一個(gè)基于云的數(shù)據(jù)庫，可以與您的客戶共享。與您的客戶共享您的振動數(shù)據(jù)庫，不僅可以讓您的生活更輕松，減少報(bào)告數(shù)量，而且還可以讓您的客戶對擁有的技術(shù)感到滿意。

請看此處的示例： EI 分析振動云?

7. 驗(yàn)證哪些傳感器類型可以插入您的振動分析儀

加速度計(jì)

輸出電壓與振動加速度成正比。大多數(shù)這些傳感器都需要電源，因?yàn)樗鼈儼⌒?span style="text-decoration:underline;">放大器和濾波器以消除噪聲。

振動分析儀常使用加速度計(jì)，因?yàn)樗鼈兙哂谐錾念l率和振幅范圍以及產(chǎn)生的低噪聲。作為回報(bào)，它們將加速度轉(zhuǎn)換為速度和位移等其他參數(shù)，這些參數(shù)在振動分析中更常用。

測速儀

其信號與振動速度成正比。它們是電磁傳感器，因此不需要電源。

位移探頭

輸出信號與振動位移成正比。它們通常是非接觸式傳感器，因此非常適合測量軸的振動和偏心度。

您選擇的振動分析儀可以連接其他類型的傳感器，這很方便。對于某些機(jī)器來說，加速度計(jì)并不是合適的工具。含油軸承就是上述的一個(gè)例子，因?yàn)橛蜁种普駝?，從而使加速度?jì)的測量不太可靠。

8. 考慮便攜性，但不要犧牲功能。

考慮分析儀的便攜性，因?yàn)槟刻於紩幚磉@個(gè)問題。另一方面，您還必須考慮到功能很少的小型設(shè)備將是一個(gè)很大的限制。

從便攜性來看，分析儀的一般類型有以下幾種：

筆式

人們通常只使用它們來測量振動 RMS，功能通常非常豐富，盡管它們具有很大的優(yōu)勢，可以放在任何地方，甚至放在口袋里。

手持式

它們的設(shè)備大小與手機(jī)一樣，具有更大的屏幕，可以顯示光譜，并且為路線做好了充分準(zhǔn)備。它們非常便攜且使用舒適。這些振動分析儀通常具有較慢的處理器，因此分辨率、內(nèi)存和功能的行數(shù)減少，因此需要基于PC的軟件來補(bǔ)充功能。

專有的堅(jiān)固設(shè)備

它們的尺寸從手機(jī)大小到平板電腦大小但厚度更大。它們是常見的，是工業(yè)用途的合理選擇。品牌很多，功能也各不相同。

缺點(diǎn)是它們不是普遍使用的設(shè)備，因此制造它們的成本很高。這使得它們的處理器速度較慢且內(nèi)存較低。這種情況可能會降低這些系統(tǒng)的功能。

了解這些設(shè)備具有哪種處理器很復(fù)雜，因?yàn)樗苌俪霈F(xiàn)在技術(shù)文件中。我們的方法是通過他們假設(shè)的內(nèi)存量和功能來評估。好消息是，大多數(shù)計(jì)算機(jī)都配有 PC 軟件，可以更輕松地分析收集到的數(shù)據(jù)。我們只需要了解該軟件的成本即可。

平板電腦和個(gè)人電腦

由于新型計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能和內(nèi)存，它們變得越來越受歡迎。更新計(jì)算機(jī)在安裝軟件時(shí)不會產(chǎn)生任何成本，并且每款新型號的商用平板電腦的便攜性都會增加。

一個(gè)小缺點(diǎn)是，它們中的大多數(shù)不適合工業(yè)環(huán)境，但是，Windows 和 Android堅(jiān)固型平板電腦的價(jià)格非常實(shí)惠，無需綁定品牌。

9. 永遠(yuǎn)不要低估技術(shù)支持

在的振動分析儀中，支撐是一個(gè)非常重要的方面，因?yàn)?，讓我們面對現(xiàn)實(shí)吧。沒有什么是的，我們總是需要復(fù)雜設(shè)備的幫助。因此，您需要以一定的頻率與產(chǎn)品的經(jīng)銷商或制造商聯(lián)系。技術(shù)支持需要考慮的重要的一點(diǎn)是：

費(fèi)用：支持需要額外費(fèi)用嗎？

速度回答我們的問題。

備件的運(yùn)輸時(shí)間。如果您沒有備份系統(tǒng)，您的設(shè)備將損壞一個(gè)多月，這肯定會導(dǎo)致您的生產(chǎn)或服務(wù)延遲。

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10. 驗(yàn)證振動分析儀的價(jià)格

但并非不重要的一點(diǎn)是，價(jià)格是要考慮的主要因素。了解如何向您收費(fèi)，這對于計(jì)算我們的收購財(cái)務(wù)能力至關(guān)重要。需要考慮的要點(diǎn)：

價(jià)格：確定系統(tǒng)的價(jià)格以及所需的配件、軟件和其他可能的功能。

年金：在某些情況下，您需要考慮每年的許可費(fèi)來獲得支持。購買前請檢查。

備件成本：不要忘記，在某些時(shí)候您將不得不更換電纜、傳感器或整個(gè)模塊，因此我建議您確保在您的能力范圍內(nèi)。

更新成本：大多數(shù)品牌都會定期更新其設(shè)備，請檢查這些更新的成本。