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振動(dòng)監(jiān)測常用儀器基本原理及分類

振動(dòng)監(jiān)測常用儀器基本原理及分類
一、基本原理
振動(dòng)測量的二次儀表是將傳感器轉(zhuǎn)換過來的電訊號(hào)進(jìn)行測量、記錄和分析。振動(dòng)測量一般包括測量總幅值（即通頻值）、基波頻率的幅值和振動(dòng)相位以及其他高次或低次諧波頻率幅值?？傉駝?dòng)幅值測量直接采用峰峰(peaktopeak)值檢測器給出，基波頻率幅值測量采用中心頻率可調(diào)的帶通濾波器給出，而其他諧波頻率的幅值測量則常采用自動(dòng)跟蹤帶通濾波器。
振動(dòng)相位的測量是確定轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周時(shí)通過基準(zhǔn)脈沖信號(hào)與基波信號(hào)波形上的某一位置（通常是正峰值）的相對(duì)時(shí)差?；鶞?zhǔn)脈沖信號(hào)是在轉(zhuǎn)軸所開的鍵槽或所貼的金屬凸片以及反光帶位置轉(zhuǎn)動(dòng)到對(duì)應(yīng)于固定的電渦流傳感器及光電傳感器位置時(shí)發(fā)出?；鶞?zhǔn)脈沖信號(hào)通過計(jì)數(shù)器也能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速測量。
隨著計(jì)算數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前許多儀表采用數(shù)字濾波，即通過快速傅利葉變換（FFT）來實(shí)現(xiàn)濾波功能。對(duì)于設(shè)備的振動(dòng)診斷，除要求給出基頻振動(dòng)外，一般還應(yīng)顯示半頻振動(dòng)和二、三、四倍頻振動(dòng)。
二、常用振動(dòng)監(jiān)測儀器
1．離線儀器
振動(dòng)監(jiān)測離線儀器通常包括電廠運(yùn)行人員進(jìn)行設(shè)備的日常振動(dòng)巡檢采用的簡易監(jiān)測儀器和專業(yè)人員為進(jìn)行振動(dòng)故障診斷所采用的精密檢測儀器。簡易監(jiān)測儀器一般是單通道的，僅能檢測振動(dòng)的幅值。精密檢測儀器通常是雙通道或多通道的，除顯示振動(dòng)幅值外，還能測量振動(dòng)的頻譜和振動(dòng)相位。此外，借助于計(jì)算機(jī)和專業(yè)軟件，可以構(gòu)成多通道的振動(dòng)數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)，該類系統(tǒng)能夠在較長一段時(shí)間內(nèi)對(duì)機(jī)組的振動(dòng)進(jìn)行連續(xù)數(shù)據(jù)采集，并做振動(dòng)特征分析。
目前電廠常用的簡易監(jiān)測振動(dòng)儀器有瑞典VMI公司制造的Viber-a便攜式振動(dòng)檢測儀等振動(dòng)儀器。
常用的精密檢測儀器包括瑞典VMI公司產(chǎn)的Easy-viber振動(dòng)分析及線上動(dòng)平衡儀、X-viber多功能精密點(diǎn)巡檢系統(tǒng)。
2．在線儀器
電廠機(jī)組振動(dòng)監(jiān)測常采用的在線監(jiān)測儀器為汽輪機(jī)**監(jiān)測系統(tǒng)（TSI）。TSI是一種可靠的多通道監(jiān)視系統(tǒng)，用于連續(xù)測量汽輪發(fā)電機(jī)組主軸和殼體的機(jī)械狀態(tài)參數(shù)。它可指示機(jī)組運(yùn)行狀況，輸出記錄，越限報(bào)警，當(dāng)發(fā)出危險(xiǎn)信號(hào)時(shí)還能觸發(fā)連鎖機(jī)構(gòu)，使機(jī)組停機(jī)，并為事故分析提供數(shù)據(jù)。
典型的TSI系統(tǒng)可以監(jiān)測大軸振動(dòng)、軸瓦振動(dòng)、軸位移、轉(zhuǎn)速、相位、汽缸膨脹、差脹、偏心、閥位和零轉(zhuǎn)速等參數(shù)。
TSI系統(tǒng)信號(hào)器屏面可直觀顯示所有報(bào)警、危險(xiǎn)及非OK等狀態(tài)，其信息由表架上的監(jiān)視儀提供。信號(hào)器屏面上還可顯示電源監(jiān)視電路的狀況。屏面上有機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖，操作人員通過示意圖上的報(bào)警、危險(xiǎn)批示燈，可以很容易地找到機(jī)組的故障部位。
各種傳感器所感受的機(jī)器狀態(tài)信號(hào)輸給監(jiān)視儀，供儀表操作室的操作人員監(jiān)視。狀態(tài)信號(hào)還可以經(jīng)監(jiān)視儀變換后輸給記錄儀或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，為振動(dòng)分析人員提供信息。
由于TSI系統(tǒng)在機(jī)組**運(yùn)行中的極端重要性以及其閉環(huán)運(yùn)行的特點(diǎn)，目前國內(nèi)絕大多數(shù)機(jī)組采用的都是進(jìn)口產(chǎn)品。早期的TSI系統(tǒng)為美國本特利公司生產(chǎn)的7200型。
當(dāng)前國內(nèi)200MW及以容量機(jī)組的TSI系統(tǒng)一般都監(jiān)測轉(zhuǎn)軸振動(dòng)和軸瓦振動(dòng)，而100MW及以下容量機(jī)組通常只監(jiān)測軸瓦振動(dòng)。
除汽輪發(fā)電機(jī)組主機(jī)設(shè)備外，一般給水泵組也安裝TSI系統(tǒng)。

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