[發明專利]一種轉動機械振動測量方法

有效

• 申請號: 201910674310.4
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110440898B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 馮連根;趙赫;吳英戈;孫永在;吳曉明
• 申請（專利權）人: 山西漳澤電力股份有限公司河津發電分公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00;G01M13/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發明涉及轉動機械振動測量方法的技術，屬于計量技術領域，具體為一種轉動機械振動測量方法，該方法使用被測轉動軸軸向垂直的位移量振動模量拾取裝置、軸向振動測量裝置和測量基礎支架，位移量振動模量拾取裝置包括碳刷架，碳刷架內包含有振動模量拾取碳刷、壓力彈簧、壓力傳感器，碳刷架上方設置有振動標識和標識讀取裝置。本發明采用了直接測量振動幅值和振動向量的方法，沒有其它間接測量產生的轉換誤差。而且在測量數據的處理中使用了相對比較方法，考慮了可能出現的外部因素測量干擾，能夠準確反應轉動機械運行狀態。

技術領域

本發明涉及轉動機械振動測量技術，屬于計量技術領域，具體為一種轉動機械振動測量方法。

背景技術

目前轉動機械振動普遍采用的測量方法之一，是用探頭產生的磁場在轉動軸上產生的渦流大小來判斷，是一種間接測量方法。其原理是離探頭近渦流大，離探頭遠渦流小的間接測量，這個值需要經過實測并經過轉換，換算成轉動軸振動的幅值絕對量，期間存在轉換精度和測量干擾的影響，比如(發電機)轉動軸存在剩磁的影響。方法之二，是采用加速度測量方法，其原理是振動產生的電磁量變化，仍然是一種間接的振動測量方法。兩種間接測量方法都存在電磁干擾造成的測量誤差。

發明內容

本發明針對上述問題，提供了一種直接式的轉動機械振動測量方法，直接讀取振動幅值。

為實現上述目的，本發明提供了一種轉動機械振動測量方法，該方法采用與被測轉動軸軸向垂直的位移量振動模量拾取裝置和測量基礎支架；位移量振動模量拾取裝置包括振動模量拾取碳刷、碳刷架、振動向量判別壓力傳感器、振動標識和標識讀取裝置，碳刷架為底部開口的箱體，振動模量拾取碳刷設置在碳刷架內且可上下自由活動，振動模量拾取碳刷頂端與保證碳刷與轉動軸滑動接觸的彈簧一端相連，彈簧另一端與壓力傳感器接觸，壓力傳感器安裝于碳刷架內頂部且與上位機連接，振動標識位于碳刷架外部上方，振動標識通過連桿與振動模量拾取碳刷頂端相連；測量基礎支架包括軸筒和支架腿，被測轉動軸設置于軸筒內且與軸筒同軸；位移量振動模量拾取裝置設置為兩對且均勻分布并固定在測量基礎支架軸筒上，固定后振動模量拾取碳刷底端直接與轉動軸表面滑動接觸，標識讀取裝置通過支架固定在軸筒上并正對振動標識且與上位機連接，標識讀取裝置讀取振動標識上的讀數，壓力傳感器根據壓力的變化判斷振動方向，產生向壓力傳感器內部的擠壓力認為相對于測量基礎支架為+，產生向壓力傳感器外部釋放的力則認為相對于測量基礎支架為-；

測量方法為：將被測轉動軸縱截面所在圓劃分成n等分，對于每個等分所在方向的振動量則是以轉動軸縱截面所在圓圓心為參考點的位移量，位移量是xy方向振動矢量在該方向上的投影，其中一對位移量振動模量拾取裝置位于x方向上，另一對位移量振動模量拾取裝置位于y方向上，任一方向的振動量值為式中，⊿x為x軸方向的振動值，⊿y為y軸方向的振動值，θ為各等分所在方向與x軸方向的夾角，根據被測轉動軸縱截面所劃分的n等分在轉動一周內測量時間上的不同，將獲得2×n個⊿x、⊿y(⊿x、-⊿x，⊿y、-⊿y)，即在轉動一周內的不同時間段獲得2×n個振動模量求得各方向上的振動量值后選出最大值，同時受到擠壓的兩個壓力傳感器所夾區域為振動量最大值所在區域，由所在區域得到振動量最大值的方向，即得到θ，若最大值大于相對測量值ref_sy則認定該最大值為有效最大值，由此判斷出被測轉動軸垂直振動矢量。

上述的一種轉動機械振動測量方法，振動標識為一種帶有激光可讀刻度的標識，標識讀取裝置為激光發射器，激光發射器讀取振動標識上的讀數，激光發射器相對于接觸到被測轉動軸的振動標識是固定不變的，振動標識上的刻度(隨時間和位置)的變化直接反應了轉動軸振幅的大小。

上述的一種轉動機械振動測量方法，還采用了軸向振動測量裝置，用于軸向振動測量，軸向振動測量裝置包括振動標識和標識讀取裝置，振動標識為一種帶有激光可讀刻度的標識，標識讀取裝置為激光發射器，在轉動軸上沿圓周方向包裹振動標識，標識讀取裝置固定在軸筒上且正對上述光標，當旋轉軸沿軸向躥動時，就會被激光發射器讀取到變化幅值。