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JY700動平衡測試儀 |
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一、概述 隨著現代化工業的飛速發展，對旋轉機械的性能提出了越來越高地要求。旋轉設備其質量中心由于種種原因與旋轉中心不重合時會因離心力產生振動。該振動嚴重影響了設備使用精度，縮短支撐軸承的壽命。要消除這種振動必須用到動平衡技術。 VT系列動平衡測量儀瞄準國內外技術，采用大規模集成電路和單片機技術。該儀器具有多功能性，既可作轉速表用，又可作振動測試用。既可作時域分析，又可作頻域分析。特別是具有測量動平衡的一切功能。 該儀器操作簡單，人機對話，菜單提示，測量數據可隨時鎖定保持。VT動平衡儀結構緊湊重量輕，鍵盤及顯示屏在面板上，而輸入輸出插口及各種控制開關均置于面板上。VT動平衡儀可以對各種旋轉機械進行整機現場動平衡，相當于一臺可移動的動平衡機。它設計精巧攜帶方便，整個儀器裝在一只便攜儀器箱內。 面板示意圖
二、技術參數 １.一般測量： 轉速測量： 30～30,000 rpm 振動測量： 0.01～5000μm （峰峰值） 0.01～2000mm/s （有效值） 振動分析： FFT 頻譜分析 顯示方式： 點陣圖形 64X240點陣圖形液晶漢化菜 鍵 盤： 八鍵 ２.動平衡測量： 測量點數： 單測點或單面 雙測點或雙面 振動信號頻帶： 5Hz～1KHz 同頻工作轉速： 300～30,000 rpm 同頻振幅量程： 0.01～5000μm （峰峰值） 振動烈度量程： 0.01～2000mm/s （有效值） 相位精度： 0-360°±1 ° 不平衡量減少率： ≥８5％ 注： 1) 選用超低頻磁電傳感器或電渦流傳感器測量振動信號時可使同頻工作轉速降至30轉/分。 2) 當設備工作轉速大于10000轉/分時，請另選購激光轉速傳感器。
三、動平衡測量中三個重要要求 3.1、轉速傳感器的安裝 3.1.1、霍爾轉速傳感器應接到儀器面板上的光電輸入插座上(要注意四芯插座插頭上凹凸位置)。使用霍爾傳感器時，應先在皮帶輪或轉子平面上安放好小磁鋼，作為零相位標志。用軟管磁力座將霍爾傳感器固定，并正對著磁鋼，間隙大約5-10mm左右。通上電以后，霍爾傳感器上指示燈亮，離開時指示燈滅。在低頻轉動時霍爾傳感器指示燈在不停的閃爍，面板上光電指示燈也在不停的閃爍。儀器上應有相應的穩定的轉速顯示。 安放小磁鋼注意事項：1.磁鋼有正反二面區分。有園圈記號的面朝外，對著霍爾傳感器，否則會沒有輸出。2.為了增加磁鋼吸力，防止轉子高速運轉時，磁鋼因離心力飛出，請用502膠沿磁鋼四周滴一圈。3.磁鋼安放平面上，如果平面上有孔；有槽；有飛沿安放此處更安全可靠。 3.1.2、使用光電轉速傳感器時，應先在轉軸上作好光電標志。光電標志通常為黑/白標記，將軸表面擦干凈后用黑漆或黑色膠布全部涂黑，再用剪刀剪一塊錫紙或不干膠反光紙貼在其上，反光紙的寬度應視轉軸直徑而定，大直徑轉軸標志要寬一些。光電標志要求黑白分明，邊緣齊整，采用反光紙效果更好。 用軟管磁吸座將光電傳感器正對光電標志，間隙5～30mm之間。注意觀察光電傳感器上的桔黃色的發光管（動作指示燈），動作指示燈正常接收到反射信號時應不停的閃爍。調節光電傳感器上的靈敏度旋鈕，使動作指示燈在不停的閃爍（此時請注意安全），儀器上才有相應穩定轉速顯示。否則要調節一下光電傳感器距離或重作光電標志。 3.2、振動傳感器的安裝 3.2.1 振動傳感器用來拾取設備振動信號。使用時應用磁吸座牢固的吸在待測點上，指支撐轉子的軸承座上，并且越靠近軸承座越好。該傳感器可在任意角度測量，原則是測到振動幅度大，數值的方向測量。一般是水平安裝測量。 3.2.2 磁吸座是由鋁鐵硼高強磁鋼和專門設計磁路構成的安裝吸盤，頂部M5螺釘剛好可擰入振動傳感器下部螺孔中，這種磁吸座可十分方便地將傳感器安裝在鐵磁材料的設備軸承座上,而對非鐵磁材料的設備，用戶需要另打孔、鉆絲進行固定，擰入螺釘深度應小于5mm。磁吸座吸力很大，極易夾住手指，操作應十分注意安全。 3.3、相位角的確定 霍爾傳感器以安放小磁鋼的位置，作為相位角的零度。光電傳感器以白色光電標志的位置，作為相位角的零度。都以轉子旋轉方向的逆方向數相位角。這點千萬不能弄錯，否則動平衡計算結果越變越差。 穩定的轉速測量，穩定的振動信號測量，正確相位角定義，是動平衡計算結果成敗的關鍵。 振動傳感器和轉速傳感器安裝位置應始終保持不變。
四、對儀器操作中的幾點說明 4.1、|保持|鍵在測量過程中的功能 在測量過程中，被測參數可能發生變化，因而導致顯示屏上的參數值閃爍不定，為此可按|保持|鍵將某一時刻的參數固定顯示，以利觀察或選擇，此時，屏右上角出現 ** 標志。若再次按|保持|鍵，則 ** 標志消失，顯示屏上數字將繼續閃動。 在動平衡測量中若對測得的振動量滿意，可按|保持|鍵這時數據保持在顯示屏上，再按|執行|鍵則數據被計算機存儲起來并提示您進行下一步操作。 4.2速度有效值(RMS)及位移峰-峰值測量的切換 在測量狀態下，按|＋|鍵則測量在速度有效值(mm/s)及位移峰-峰值(um)之間循環切換，每按一次|＋|鍵切換一次。在動平衡測量中，當被測振動信號大時常用速度有效值，單位是mm/s。振動信號小時用位移測量，單位是um，屏上顯示u。 4.3放大倍率選擇 在測量狀態下，屏左上角顯示的xN數值為放大倍率，按▲和▼鍵可重新選擇放大倍率，儀器的放大倍數共有四檔選擇：x0.1、x1、x10及x100。在位移測量過程中，如果顯示屏上出現 999u 的數字，說明數字溢出，應該切換X0.1量程。如果顯示屏上出現 1u 的數字，說明振動信號很小，應該切換X10量程。 4.4預置轉速 在動平衡測量中，當實際轉速≥預置轉速時儀器進入保持狀態，這相當于按了|保持|鍵。本儀器軟件設計預置轉速=400000rpm，在大多數情況都用不到，請按|執行|鍵跳過。 4.5通道切換 在振動測量中,Ａ通道及Ｂ通道的切換是通過?鍵來實現的，在動平衡測量中，單平面測量被固定在Ａ通道，雙平面測量的通道切換是自動進行的。 4.6帶寬選擇 動平衡濾波帶寬。可以選擇分別為窄帶(0.2Hz)、中等(1Hz)、寬帶(5Hz)。 在動平衡測試一般場合都使用帶寬中等。如果現場干擾大，顯示的振動值和相位角變化大，或者雙轉子測量，可以選用帶寬窄帶。在低轉速動平衡測試中，為加快顯示測量值，可選用帶寬寬帶。
五、測量方法 開機，屏幕
圖5-1 按|執行|鍵，屏幕進入方式選擇菜單，如圖 5-2
圖5-2 5.1、轉速測量 當僅進行轉速測量時，只需將霍爾傳感器同儀器連接好，同時在皮帶盤或轉子平面安放好小磁鋼。開機后，在方式選擇菜單（圖5-2）下，選擇<轉速測量>，按|執行|鍵，屏幕進入轉速測量畫面（圖5-3）。這時顯示屏上顯示的就是被測旋轉體的轉速，單位為rpm (轉/分)。
圖5-3 5.2、振動測量 當僅進行振動強度測量時，只需將振動傳感器連接到儀器面板的振動輸入插口上，并將振動傳感器固定在被測點上。在方式選擇菜單（圖5-2）下，將光標移到<振動測量>，按動|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-4。
圖5-4
5.3、試重法動平衡 在方式選擇菜單下如圖5-2，按▲,▼,?,?鍵選擇<動平衡>，按|執行|鍵，屏幕顯示預置轉速畫面，如圖5-5。
圖5-5 按|執行|鍵，屏幕進入動平衡菜單，如圖5-6。 ●“預置轉速”數值可以自己設置，缺省設置為40000（RPM）。當實際轉速>預置轉速時儀器進入“保持”狀態，相當于按下|保持|鍵，此功能是為某種航空發動機的動平衡而設計的，一般情況下可對此不做處理，即保持其缺省設置值，而按執行鍵進入下一菜單。
圖5-6 ●“帶寬”：動平衡濾波帶寬。在圖5-6中，將光標移動到<帶寬>，按|+|鍵，可以選擇帶寬分別為窄帶(0.2Hz)、中等(1Hz)、寬帶(5Hz)。 詳見4.6
5.3.1、單面動平衡測量 當轉子的長度小于其轉子的直徑時,只做單平面動平衡就可以有效果了。 按圖5-7所示的方法連成系統。
圖5-7
將振動傳感器水平吸在靠近校正平面的軸承座上，并且振動傳感器的連線插入儀器面板上振動輸入A口中。將小磁鋼安放在皮帶輪或轉子校正平面上（如果磁鋼質量可以忽略）?；魻杺鞲衅鲗市〈配?/span>5-10mm左右，并且傳感器的連線插入儀器面板上光電輸入插口中。通電后霍爾傳感器上指示燈應該亮。 單面動平衡測量的其步驟大致如下： 1．測量A測點的初始振動（幅值與相角）。 2．在A校正面加試重，測量A測點加重后的振動（幅值與相角）。 3．儀器自動計算出A校正面上的應加配重和位置。 1. 測量A測點的初始振動量 ⑴．啟動轉子。 ⑵．在圖5-6狀態下，按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-7
圖5-7 ⑶．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-8
圖5-8 ⑷．按|+1|鍵，屏幕顯示如圖5-9。A面的初始振動量。
圖5-9 振動信號大用A=***mm/s單位。振動信號小用A=*** u單位。每按一次|＋|鍵切換一次單位。在一般情況下選用A=*** u單位，屏幕顯示如圖5-9狀態。 觀察屏上顯示轉速（rpm）是否是設備的額定轉速。A=***u是同頻振動值，主要由設備動不平衡所引起。觀察振動幅值（A=***u）與相位（φA=***°）有無跳動現象，允許數字的個位跳動，不允許數字的十位跳動。詳見說明6.7。 ⑸．當圖5-9中的測量值穩定下來后，按|保持|鍵，屏幕右上角出現“**”，表示數據已經被儀器自動存儲鎖定。按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-10。
圖5-10 ⑹ 制動轉子。 ⑺．在轉子校正面上加試重，所加試重的大小應能使轉子的振動幅值與相位較初始振動幅值與相位發生一定的變化。詳見6.8。試重應先稱重。試重所加的位置一般以小磁鋼為零度的位置上。當然也可以在平面上任意角度上。 2．測量A測點加重后的振動 ⑴．啟動轉子。 ⑵．按動|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-11。A面加重后的振動。
圖5-11 ⑶．當圖5-11中的轉速穩定在與圖5-9相同的轉速，且振動幅值A及相位φA穩定下來后，按|保持|鍵，屏幕右上角出現“**”，鎖定讀數。此時的A、φA值會明顯不同于圖5-9，發生明顯的變化。否則說明所加試重太小或加試重位置不適合。詳見6.8。 ⑷．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-12。
圖5-12 ⑸．制動轉子。 ⑹．在圖5-10中，按動▲或▼鍵，可以使光標在P值、g、φ值之間切換；按動?或?鍵，可以使光標“_”在各位之間切換；按動|+|或|-|鍵，可以改變各位的數值，或將g與Kg之間互相切換。 輸入所加試重的大小P及位置φp（試重相對于磁鋼標志逆轉速方向所轉過的角度）。 ⑺．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-13。
圖5-13 ⑻．在圖5-13中，“移試重”或“不移試重”的選擇，應根據具體的動平衡工藝而定。對于試重焊接在轉子上的情況，只能選擇“不移試重”；而對于采用螺釘連接等非連接方式固定的試重，則可以選擇“移試重”。 一般情況都選用“移試重”。 3．儀器自動計算出A校正面上的應加配重和位置 例如選擇了“移試重”，按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-14。
圖5-14 ●M： 應加在轉子上的配重大??； ●φm： 應加在轉子上的配重的位置（相對于磁鋼標志逆轉速方向所轉過的角度）。 ●K、φk：影響系數，將在影響系數法中加以說明。 ●本儀器只計算出校正面的輕點，既需要配重的大小和位置。如需要減重，請在給出的角度±180°的地方減重。 ⑴．根據屏幕的顯示，在轉子上角度φm處增加配重M。配重所加的位置應與試重同一半徑上。 ⑵．啟動轉子。 ⑶．選擇“繼續”，按|執行|鍵，則屏幕顯示如圖5-7。 ⑷．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-9。當轉速穩定在，A及φA值讀數穩定時，按|保持|鍵鎖定?？梢钥吹秸駝恿?/span>A值比加配重前明顯減小了。 ⑸．制動轉子。 ⑹．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-14，但M值（剩余不平衡量）比加配重前明顯減小。 如果對平衡結果還不滿意，可以繼續操作（1）～（6）。 ⑦．如果認為剩余不平衡量M值已經滿足要求，則選擇“返回”，則屏幕回到預置轉速畫面（圖5-5）。動平衡過程結束。
5.3.2、雙面動平衡測量 當轉子的長度大于其轉子的直徑時,雙面動平衡才能達到滿意的效果。 按圖5-15所示的方法連成系統。 將兩個振動傳感器分別水平吸在支撐轉子的軸承座上，并且分別連接振動傳感器的連線插入儀器面板上振動輸入A口，B口中?？拷尤?/span>A口插座的振動傳感器的校正平面為A面?？拷尤?/span>B口插座的振動傳感器的校正平面為B面。由于儀器面板上振動插入插口A口在左邊，B口在右邊。所以一般認為轉子校正平面，A校正平面在左邊，B校正平面在右邊。將小磁鋼安放在皮帶輪或轉子校正平面上（如果磁鋼質量可以忽略）?；魻杺鞲衅鲗市〈配?/span>5-10mm左右，并且傳感器的連線插入儀器面板上光電輸入插口中。通電后霍爾傳感器上指示燈應該亮。 雙面動平衡時，需要有兩個校正平面和兩個測試點。在其中一個校正平面加重時，需同時對兩個測點的振動進行測量，即要考慮所謂交叉效應。
圖5-15
雙面動平衡測量的其步驟大致如下： 1．測量兩個測點的初始振動（幅值與相角）。 2．A校正面加試重，測量加重后兩個測點的振動（幅值與相角）。 3．B校正面加試重，測量加重后兩個測點的振動（幅值與相角）。 4．儀器自動計算出兩個校正面上的應加配重和位置。 1．測量兩個測點的初始振動量 ⑴．啟動轉子。 ⑵．在動平衡菜單（圖5-6）中，將光標移動到<單面>，按動|+|鍵將其變換成<雙面>，如圖5-16。
圖5-16 ⑶．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-17。
圖5-17 ⑷．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-18。
圖5-18 ⑸．按|+1|鍵，屏幕顯示如圖5-19。A面初始振動量。
圖5-19 振動信號大用A=***mm/s單位。振動信號小用A=*** u單位。每按一次|＋|鍵切換一次單位。在一般情況下選用A=*** u單位，屏幕顯示如圖5-19狀態。 觀察屏上顯示轉速（rpm）是否是設備的額定轉速。A=***u是同頻振動值，主要由設備動不平衡所引起。觀察振動幅值（A=***u）與相位（φA=***°）有無跳動現象，允許數字的個位跳動，不允許數字的十位跳動。詳見6.7。 ⑹．當圖5-19中的A面測量值穩定下來后，按|保持|鍵，屏幕右上角出現“**”，表示數據已經被儀器自動存儲鎖定。按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-20。B面初始振動量。
圖5-20 ⑺．當圖5-20中的B面測量值穩定下來后，按|保持|鍵，屏幕右上角出現“**”，表示數據已經被儀器自動存儲鎖定。按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-21。
圖5-21 ⑻．制動轉子。 ⑼．在轉子A校正平面上加試重，所加試重的大小應能使轉子的振動幅值與相位較初始振動幅值與相位發生一定的變化。詳見6.8。試重應先稱重。試重所加的位置一般以小磁鋼為水平線，既零度的位置上。當然也可以在平面上任意角度上。 2．A校正面加試重，測量加重后兩個測點的振動量 ⑴．啟動轉子。 ⑵．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-22。加重后A面的振動。
圖5-22 ⑶．當圖5-22中的轉速穩定在與圖5-19相同的轉速，且振動幅值A及相位φA穩定下來后，按|保持|鍵，屏幕右上角出現“**”，鎖定讀數。此時的A、φA值會明顯不同于圖5-19，發生一定的變化。否則說明所加試重太小或加試重位置不適合。詳見6.8。 ⑷．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-23。加重后B面的振動。
圖5-23 ⑸．當圖5-23中的轉速穩定在與圖5-20相同的轉速，且振動幅值A及相位φA穩定下來后，按|保持|鍵，屏幕右上角出現“**”，鎖定讀數。此時的A、φA值會明顯不同于圖5-20，發生一定的變化。否則說明所加試重太小或加試重位置不適合。 ⑹．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-24。
圖5-24 ⑺．制動轉子。 ⑻．在轉子B校正平面上加試重，所加試重的大小應能使轉子的振動幅值與相位較初始振動幅值與相位發生一定的變化。試重應先稱重。試重所加的位置一般以小磁鋼為水平線，既零度的位置上。當然也可以在平面上任意角度上。 A面試重取下取決于后面選擇的是移試重還是不移試重，一般都選擇移試重則此時應取下A面試重，并將試重加到B校正平面上。 3．B校正面加試重，測量加重后兩個測點的振動量 ⑴．啟動轉子。 ⑵．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-25。加重后A面的振動。
圖5-25 ⑶．當圖5-25中的轉速穩定在與圖5-19相同的轉速，且振動幅值A及相位φA穩定下來后，按|保持|鍵，屏幕右上角出現“**”，鎖定讀數。此時的A、φA值會明顯不同于圖5-19，發生一定的變化。否則說明所加試重太小或加試重位置不適合。 ⑷．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-26。加重后B面的振動
圖5-26 ⑸．當圖5-26中的轉速穩定在與圖5-20相同的轉速，且振動幅值A及相位φA穩定下來后，按|保持|鍵，屏幕右上角出現“**”，鎖定讀數。此時的A、φA值會明顯不同于圖5-20，發生一定的變化。否則說明所加試重太小或加試重位置不適合。 ⑹．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-27。
圖5-27 ⑺．制動轉子。 ⑻．B面試重是否取下取決于后面選擇的是移試重還是不移試重，一般都選擇移試重，則此時應取下B面試重。 ⑼．在圖5-10中，按動▲或▼鍵，可以使光標在P值、g、φ值之間切換；按動?或?鍵，可以使光標“_”在各位之間切換；按動|+|或|-|鍵，可以改變各位的數值，或將g與Kg之間互相切換。 輸入所加試重的大小P1及位置φp，P2及位置φp（φp是相對于磁鋼標志逆轉速方向所轉過的角度）。 ⑽．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-28。
圖5-28 ⑾．在圖5-13中，“移試重”或“不移試重”的選擇，應根據具體的動平衡工藝而定。對于試重焊接在轉子上的情況，只能選擇“不移試重”；而對于采用螺釘連接等非連接方式固定的試重，則可以選擇“移試重”。 一般情況都選用“移試重”。 4．儀器自動計算出兩個校正面上的應加配重和位置 例如選擇了“移試重”，按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-29。
圖5-29 ⑴．在A校正平面上與試重的同一半徑上，相對于磁鋼標置逆轉速方向φm1角度上加配重M1；在B校正平面上與試重的同一半徑上，相對于磁鋼標置逆轉速方向φm2角度上加配重M2。 本儀器只計算出校正面的輕點，既需要配重的大小和位置。如需要減重，請在給出的角度±180°的地方減重。 K、φk：影響系數，將在影響系數法中加以說明。 ⑵．啟動轉子。 ⑶．在圖5-29中，選擇<繼續>，按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-17 ⑷．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-19。當轉速值穩定在動平衡轉速，振動值A、角度值φA讀數穩定時，按|保持|鍵鎖定讀數，屏幕右上角顯示“**”。此時可以看到A面振動值已經明顯變小。 ⑸．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-20，當轉速值穩定在動平衡轉速，振動值A、角度值φA讀數穩定時，按|保持|鍵鎖定讀數，屏幕右上角顯示“**”。此時可以看到B面振動值已經明顯變小。 ⑹．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-29，只是剩余不平衡重量M1、M2的值已經明顯減小。 ⑺．如果對平衡結果還不滿意，可以選擇<繼續>，重復⑴～⑺過程,直到達到滿意的平衡效果為止；如果認為平衡結果已經可以接受，則選擇<返回>，按|執行|鍵，屏幕返回預置轉速畫面（圖5-5）。動平衡過程結束。
5.4．影響系數法動平衡 在試重法的平衡過程中可以得到兩組參數K、φk（單平面）及四組K(i，j)、φk(i，j)（雙平面），這些參數分別稱之為轉子單平面動平衡及雙平面動平衡的影響系數。對同一轉子或同一外形尺寸、材料及結構的轉子，可以認為其影響系數是不變的。因此，為提高生產效率，對同一轉子或同一外形尺寸、材料及結構的轉子，在使用試重法求得了其影響系數后，就可以使用影響系數法對這些轉子進行平衡。使用影響系數法進行平衡省去了加試重的步驟。
5.4.1 單面動平衡測量 ⑴．在動平衡菜單（圖5-6）下，將光標移動到<試重法>選項，按|+|鍵，使之變為<系數法>，如圖（4-27）。
圖5-30 ⑵．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-31。
圖5-31 K、φk：影響系數，是通過單平面試重法后屏幕顯示，用手工記錄下來的數據。 ⑶．在圖5-31中輸入K及φk值，輸入方法與圖5-12相同。 按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-32。
圖5-32 ⑷．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-33。
圖5-33 ⑸．啟動轉子。 ⑹．在圖5-33中，當轉速值穩定在動平衡轉速，振動值A、角度值φA讀數穩定時，按|保持|鍵鎖定讀數，屏幕的右上角顯示“**”。 按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-34。
圖5-34 ⑺．制動轉子。 ⑻．在轉子上以磁鋼標志為起點逆轉速方向轉過φm角度的位置上，加質量為M的配重。 ⑼．在圖5-34中選擇<繼續>，按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-28。保持其中的影響系數值不便，按|執行|鍵。以下重復過程⑷、⑹，可以看到振動量A值和剩余不平衡量M值都已經大大減小。 如果振動量A值或剩余不平衡量M值還沒有達到要求，則重復⑶～⑹過程，直至達到要求為止。 如果振動量A值和剩余不平衡量M值都已經達到要求，則在圖5-34中選擇<返回>，按|執行|鍵，屏幕返回預置轉速畫面（圖5-5）。動平衡過程結束。
5.4.2 雙面動平衡測量 ⑴．進入動平衡菜單（圖5-6），將<單面>切換成<雙面>、<試重法>切換成<系數法>，如圖5-35。
圖5-35 ⑵．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-36。
圖5-36 ⑶．K、φk：影響系數，是通過雙平面試重法后屏幕顯示，用手工記錄下來的數據。在圖5-36中輸入K及φk值，輸入方法與圖5-12相同。 按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-37。
圖5-37 ⑷．啟動轉子。 ⑸．按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-38。
圖5-38 ⑹．在圖5-38中，當轉速值穩定在動平衡轉速，振動值A、角度值φA讀數穩定時，按|保持|鍵鎖定讀數，屏幕的右上角顯示“**”。 按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-39。
圖5-39 ⑺．在圖5-39中，當振動值A、角度值φA讀數穩定時，按|保持|鍵鎖定讀數，屏幕的右上角顯示“**”。
圖5-40 ⑻．制動轉子。 ⑼．在A加重平面上試重的同一半徑上，相對于磁鋼標志逆轉速方向φm1角度上加配重M1；在B加重平面上試重的同一半徑上，相對于磁鋼標志逆轉速方向φm2角度上加配重M2。 在圖5-40中，選擇<繼續>，按|執行|鍵，屏幕返回輸入參數畫面（圖5-36）。 保持其中的影響系數值不便，按|執行|鍵。 ⑽．以下過程重復⑶～⑺。在此過程中，可以看到不平衡振動量A（1，0）、B（2，0）和剩余不平衡重量M1、M2都大大減小了。 過程⑷～⑼可以重復進行，直到A（1，0）、B（2，0）、M1、M2都達到要求為止。 （7）如果A（1，0）、B（2，0）、M1、M2都已經滿足要求，則在圖5-40中選擇<返回>，屏幕返回屏幕返回預置轉速畫面（圖5-5）。動平衡過程結束。
5.5、動平衡計算 在對大型轉子或復雜結構的轉子平衡時，所需的時間長，平衡過程中需要停機休息。即使是平衡小型結構簡單的轉子時也會出現掉電、停電的情況。但是，無論那種情況，儀器一旦被關機則所有測量到的數據將全部丟失。為解決這一問題，儀器除設計有自動動平衡計算功能外，還設計有人工計算功能，既當全部的測量數據被人工記錄下來之后，將這些數據輸入給儀器，亦能得到正確的結果。
5.5.1、單平面動平衡計算 ⑴．進入動平衡菜單（圖5-6），將<測量>切換成<計算>，如圖5-41所示。
圖5-41 ⑵．按|執行|鍵，屏幕進入輸入參數菜單，如圖5-42。
圖5-42 A0、φA： 加試重前測得的初始振動幅值及角度； A01、φA：加試重后測得的振動幅值及角度； P、φp： 所加試重的大小及位置（相對于小磁鋼標志逆轉速方向所轉過的角度）。 ⑶．輸入以上參數，按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-43。
圖5-43 ⑷．根據平衡工藝選擇“移試重”或“不移試重”，按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-44。
圖5-44 ⑸．如果對圖4-41中的M及φm值有疑義，可以選擇<繼續>，按|回車|鍵，則屏幕返回輸入參數畫面（圖5-42）以便輸入參數重新計算。 如果確認圖5-45中的計算結果正確，則可以按此結果加配重。并選擇<返回>，按|執行|鍵，屏幕返回預置轉速畫面。動平衡過程結束。
5.5.2、雙平面動平衡計算 ⑴．進入動平衡菜單（圖5-6），將<單面>切換成<雙面>、<測量>切換成<計算>。按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-45。
圖5-45 ⑵．在圖5-46中輸入相應參數： A（1,0）、φA：B(2,0)、φA：A面和B面加試重前測得的初始振動量及角度。 A(1,1)、φA：B(2,1)、φA：A面加試重后在A面和B面測得的振動量及角度。A(1,2)、φA：B(2,2)、φA：B面加試重后在A面和B面測得的振動量及角度。P、φp：所加試重的大小及位置（相對于小磁鋼標志逆轉速方向所轉過的角度）。 ⑶．輸入以上參數，按|執行|鍵，屏幕顯示如圖5-46。
圖5-46 根據平衡工藝選擇<移試重><不移試重>，按|執行|鍵，屏幕顯示如圖4-43 ⑷．按|執行|鍵，屏幕顯示試重方式菜單（圖5-47）。
圖5-47 ⑸．如果對圖5-48中的M及φm值有疑義，可以選擇<繼續>，按|回車|鍵，則屏幕返回輸入參數畫面（圖5-45）以便輸入參數重新計算。 如果確認圖5-47中的計算結果正確，則可以按此結果加配重。并選擇<返回>，按|執行|鍵，屏幕返回預置轉速畫面。動平衡過程結束。
5.6、信號分析 信號分析可以顯示振動信號的時域波形和頻譜圖形，根據圖形上的刻度可以讀出在不同時刻的振動量和不同頻率下的振動量。據此可以判斷振動的發展過程和振動的產生原因。動平衡信號在時域圖上是正弦波，在頻域圖一條基波信號。 只要在A口接入一路振動信號，不要光電信號，就可以做信號分析。 1、時域分析 ⑴．在方式選擇菜單圖5-2，按?或?鍵，移動光標至<信號分析>，按|執行|鍵，屏幕顯示采樣頻率菜單圖5-48。
圖5-48 ⑵．在采樣頻率菜單下，按?或?鍵，將光標移動到所要選擇的頻率值，一般選用500或1K。采樣頻率大于實際振動頻率中頻率2倍以上。按|執行|鍵，屏幕進入信號分析畫面。圖 5-49。
圖 5-49
⑶．按執行鍵，等待一會兒。屏幕顯示本次采樣的時域波形。圖 5-50。 圖 5-50 其中，X：游標處的橫坐標值，表示采樣點的時間先后次序。選擇適當的 Arr值，按動?或?鍵，就可以改變游標位置； Y：表示橫坐標為 X時的振動量，移動游標可讀出各點振動量。 Arr：游標移動步距。即每次按動?或?鍵時橫坐標變化的點數。按動|+|鍵可以選擇 Arr值為 1、10、100、1000。 ⑷．如果要詳細觀察某段波形，可以如下操作： A：將游標移動到所要觀察波形段的起點，按|保持|鍵； B：再將游標移動到所要觀察波形段的終點，按|保持|鍵，則起點與終點之間的波形即被展寬。 ⑸．按動|執行|鍵，屏幕顯示信號分析菜單圖 5-51 。
圖 5-51 2、波形顯示 在信號分析菜單下，移動光標至<顯示波形>，按|執行|鍵，屏幕顯示已采樣的波形。見圖 5-50。如果要觀察新波形，則應選擇“采樣”。 按|執行|鍵，屏幕返回信號分析菜單。 3、采樣 在信號分析菜單下選擇<采樣>，按|執行|鍵，進入采樣頻率菜單； 4、FFT 分析（頻譜分析） FFT 分析可以定性分析振動的頻譜構成，進而確定振動的產生原因。FFT是針對近一次采樣進行的。 ⑴．在信號分析菜單圖 5-51下，按?或?鍵將光標移動到<FFT 分析>，按|執行|鍵，屏幕顯示如圖 5-52。 其中，畫面的左面是所要進行“FFT分析”的時域波形。 其中，X：游標處的橫坐標值，表示采樣點的時間先后次序。選擇適當的 Arr值，按動?或?鍵，就可以改變游標位置； Y：表示橫坐標為 X時的振動量，移動游標可讀出各點振動量。 Arr：游標移動步距。即每次按動?或?鍵時橫坐標變化的點數。按動|+|鍵可以選擇 Arr值為 1、10、100、1000。選Arr值為10。 str： 將要進行“FFT分析”的時域波形的起點； end：將要進行“FFT分析”的時域波形的終點。 ⑵．移動游標到將要進行“FFT 分析”的時域波形段的起點，按▲鍵選定 str ⑶．移動游標到將要進行“FFT 分析”的時域波形段的終點，按▼鍵選定end。。
圖 5-52 屏幕顯示如圖 5-53； 圖 5-53 其中， F：游標所在處的頻率值； Y：游標所在頻率處的振動量。 ⑷．移動游標，就可以讀出各種不同頻率下的振動量。如要詳細觀察某段波形，可以如下操作： A：將游標移動到所要觀察波形段的起點，按|保持|鍵； B：再將游標移動到所要觀察波形段的終點，按|保持|鍵，則起點與終點之間的波形即被展寬。
六、動平衡測量中的若干問題 6.1、確認轉子設備是否有不平衡引起振動 首先要確認轉子設備是否存在不平衡引起振動?，F場設備的振動是復雜的，一般混頻振動。只有在不平衡振動分量占混頻總振動量的80%以上，使用本儀器才能看到效果。具體說運用本儀器的“信號分析”里“FFT分析”功能，對振動信號進行頻譜分析。通過頻譜分析，如果基頻的振動量很大，其他倍頻振動量都很小，甚至沒有。運用本儀器的操作就能達到令人滿意的效果。 6.2、動平衡儀對設備的基本要求 動平衡儀對機器設備的基本要求：①在工作轉速范圍內，能夠進行多次啟停機運轉。具體說用試重法，對單面平衡至少需要開3次機，對雙面平衡至少需要開4次機，才能看到動平衡的效果。②能夠便利在現場對轉子進行加重或去重工作。一切密封的旋轉轉子或軸系或不允許在轉子校正平面上加重或去重，是無法進行動平衡操作。③現場能方便安裝傳感器，單面平衡需求一個轉速傳感器和一個振動傳感器，雙面平衡需求一個轉速傳感器和二個振動傳感器。這些是動平衡儀測量的先決條件。 6.3、如何提高動平衡儀測量精度 動平衡儀不同于動平衡機。動平衡機既有電控部分，又有支撐轉子運轉的機械部分。動平衡儀只有電控部分，其支撐轉子運轉的機械部分是由各家用戶提供的；現場有進口設備；有國產設備；有各廠自己生產的設備；有臨時焊接的設備，各種設備機械加工的精度各不相同，差別很大。另外現場測試環境也是不同的有的干擾大，有的干擾小。這就造成平衡儀到各廠家測量精度的不同，無法給出一個統一的測量精度標準。在本儀器中只有一個技術指標，不平衡量減少率≥８5％，這個指標也是比較籠統的。在進口設備；國產設備中能夠達到這個指標，對各廠自己生產的設備只能接近這個指標，對現場臨時焊接的設備則是很難達這個指標。總之動平衡儀測量精度取決于支撐轉子運轉的設備的精度等級，設備的精度等級越高，動平衡儀測量精度也越高。用我單位動平衡儀，用動平衡機的機械部分，同樣可以達到動平衡機的技術指示，這毫無疑義的。 6.4、動平衡儀與動平衡機的區別 現場動平衡儀的優點：①現場平衡是在*裝配好的機器上進行的，可以補償裝配上的誤差。②不必拆卸機器和運輸轉子到動平衡機。節省時間；降低費用；減少停機損失。③現場動平衡儀可以平衡任何重量和體積大小轉子。動平衡機則對轉子重量和尺寸是有一定規定要求的。④較低的投資成本，動平衡機少則幾萬多則十幾萬元，一臺便攜式動平衡儀一般都在1萬元以下。 6.5、三種轉速傳感器的比較 轉速傳感器有霍爾轉速傳感器，光電轉速傳感器以及激光轉速傳感器（選配件）。 本儀器配套發貨是霍爾傳感器?；魻杺鞲衅鞯膬烖c是；輸出脈沖好，測量精度高，抗干擾能力強，現場安裝簡單。對準配套小磁鋼后，測量過程中不要做任何調整，方便可靠。缺點是：小磁鋼在高速旋轉時會飛出來。如果平面上有孔；有槽；有飛沿，用502膠水貼牢，轉速大約4000∽5000轉。轉速在3000轉以下用502膠水筒單處理一下就可以用。 光電轉速傳感器的優點是；測量轉速時只貼一張反光紙，沒有任何附加質量。缺點是：易受光線的干擾。要求在轉軸上貼的反光紙，并且黑白分明，邊緣齊整,用反光紙效果。光電傳感器對準反光紙后，真正運轉測試中還要調節傳感器的距離和靈敏度，不夠安全。高速時讀數易跳動，多可以測到10000轉。 相比光電傳感器，霍爾傳感器測量轉速的范圍很廣，抗外部環境干擾能力強，現場安裝簡單。我們推薦：在能夠用霍爾傳感器場合盡量用它。 用戶根據機器設備的實際轉速，任選一種。 激光轉速傳感器近新發展起來一種轉速傳感器，轉速可以測到60000轉，適用于高速測量。其測試方法與光電轉速傳感器一樣。比光電轉速傳感器抗干擾能力強，測量距離遠，讀數穩定可靠。只是價格比較貴，需要單獨購買。 6.6、如何克服小磁鋼附加質量的影響 使用霍爾轉速傳感器，需要配套小磁鋼作為標志。小磁鋼本身是一個質量塊，有一定附加質量，對平衡精度要求高的用戶是不容許的。解決的方法是在同半徑對面的位置（相差180°位置），反貼一個同樣的小磁鋼。正貼小磁鋼測轉速，反貼小磁鋼抵消附加質量。另外安放小磁鋼半徑盡量小一點也可以減少小磁鋼附加質量的影響。 6.7、傳感器數值穩定是動平衡測量的關鍵 傳感器數值穩定，包括轉速數值穩定和振動數值穩定。使用霍爾轉速傳感器或激光轉速傳感器數值的穩定是很容易。使用光電轉速傳感器數值不穩定，需要重新做光電標志，調節光電傳感器與光標紙的距離以及傳感器上靈敏度旋鈕。另外還要注意每次設備開機，轉速測量值要基本一致，變化值在10轉以內。振動傳感器測量數值不穩定。解決的方法是：①振動傳感器要求安裝在軸承座平面上，并且越靠近軸承座越好。傳感器可在任意角度測量，原則是測到振動幅度大，數值的方向測量。②在動平衡萊單圖5-6帶寬選擇中選用窄帶濾波，增加抗干擾能力。③對轉子旋轉的機器設備，增加其剛性支撐，加強設備底腳安裝固定。在設備的底部采取減振措施。保證振動的幅值與相角讀數只在個位上數變化，十位上數基本不變化。傳感器數值穩定是動平衡結果重復性好，誤差小的關鍵。 6.8、試重法中試重的重量和角度的確定 試重法動平衡工作需要試加重，根據加重前后的振動變化計算出應加重量與相角。試重塊重量大小的選擇很重要。試重塊重量重了，有可能導致機器振動過大，損壞設備。試重塊重量輕了，加重前后的振動變化不大，計算出誤差較大。試加重大小可以按加重產生的離心力近似等于1%轉子重量的原則來確定。推薦方法是：在上述原則中，取試加重重量可以偏輕一些。無論單面或雙面平衡，首先記錄初始振動的幅值和相角，然后記錄加重后振動的幅值和相角。比較前后二次振動的幅值和相角的變化，當幅值大于±20%變化，相角大于±20°變化，就認為試重塊重量是合適。相位變化比振幅變化更重要，只要相角大于±20°變化就行。如果相位變化不明顯，就應加大試重的重量。上述所說是針對著個轉子選取試重重量方法，對于同樣尺寸；同樣大小第二個轉子只要取個轉子巳經計算出來轉子上存在的不平衡量作為試重塊大小就可以。 6.9、試重法和影響系數法的運用 對同一轉子或同一外形尺寸、材料及結構的轉子，可以認為其影響系數是不變的。因此，為提高生產效率，對同一轉子或同一外形尺寸、材料及結構的轉子，在使用試重法求得了其影響系數后，就可以使用影響系數法對這些轉子進行平衡。使用影響系數法進行平衡省去了加試重的步驟。對個轉子（新轉子）必須用試重法做動平衡，對于同樣尺寸；同樣大小第二個轉子（老轉子）可以用影響系數法做動平衡，前提是手邊有通過使用試重法求得了其轉子影響系數記錄。試重法適用于大型的單件的轉子做動平衡。影響系數法適用于小型的多批量的轉子做動平衡。 6.10、動平衡測試過程的安全要求 在動平衡測試過程，要時刻注意安全。①振動傳感器下面磁吸座，轉速傳感器軟管磁力座，吸力很大，極易夾住手指，操作應十分注意安全。②使用霍爾傳感器配套小磁鋼一定要用502膠水將其粘牢。③使用光電傳感器在機器運轉過程中調節傳感器的距離和靈敏度時，一定注意安全。④試重采用螺釘連接到轉子，對于將試重焊接在轉子上，一定要焊牢保證運轉時不能掉下來。 6.11、剩余不平衡量的選擇標準 剩余不平衡量的標準： ①對儀器而言，當屏幕上顯示振動信號的上下跳動幅值超過±30%，上下跳動相角超過±30°。動平衡測量就不能進行。此時屏幕顯示的配重M就是轉子的剩余不平衡量。 ②如果振動信號選用的是振動烈度mm/s單位，請參照評級標準。
ISO2372評價機器機械振動的評級標準
機器分類如下：
評價區域：
③如果用戶知道機器設備的精度等級，就可以通過以下公式計算出轉子的剩余不平衡量
平衡精度等級的合理選與不平衡量的筒化計算公式
不平衡量的簡化計算公式： M ----- 轉子質量 單位kg G ------精度等級選用 單位 g.mm/kg r ------校正半徑 單位mm n -----工件的工作轉速 單位 rpm m------不平衡合格量 單位g m=9549.M.G/r.n
七、儀器基本配置 1、主機 一臺 2、霍爾轉速傳感器 一只 3、振動速度傳感器 二只 4、霍爾傳感器電纜(3米) 一根 5、振動傳感器電纜(4米) 二根 6、φ10磁鋼 八只 7、電源線（３米） 一根 8、蛇型軟管磁力座 一只 9、磁吸座 二只 10、使用說明書 一份
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18921999982
18012323060
