振动词汇表

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  • 4-20mA信号(4-20mA电流环路):4-20mA:4-20mA电流环路是一种模拟电子信号传递方法,其中两线式变送器设备将电流设置在4-20mA范围内, 使其与感兴趣的信号成正比。该方法广泛用于工业控制应用,具有精度不受线路电阻引起的电压降影响的优势。此外,它可以为已连接的变送器提供工作电源 欲了解更多信息,请点击此处。

A

  • 绝对相位(Absolute Phase):每转一次的轴标记与过滤振动信号的第一个振动峰值之间以度为衡量的时序关系。每转一次的轴标记与过滤振动信号的第一个正峰值之间的角度在0-360度滞后测量(滞后是因为它总是在每转一次标记之后测量)。之所以称为“绝对”,是因为它仅发生在轴标记(键槽或凸起)与探头或光电拾取传感器(请参阅下文的每转一次的轴标记)对齐,且之后过滤振动信号中出现正峰值时。

  • 加速度计:将机械加速度转换为电子信号的换能器。它是一种由压电材料制成的地震传感器,可产生与加速度(pC/g)成比例的电荷输出。当加速度计与电子电荷放大器和电荷-电压转换器(mV/g)安装在一起时,它被称为“内部放大”的加速度计。如果由于温度原因,只有传感器安装在机器上,则远程电子设备被称为“电荷放大器”(尽管它通常也包含电荷-电压转换器)。 参见加速度计

  • 加速度计频率响应:加速度计频率响应是加速度计灵敏度作为频率的函数的规格。

  • 加速度计灵敏度:加速度计灵敏度是加速度计的机械输入与电输出之比的规格,通常指定为100赫兹的参考频率,或者在加速度计频率响应的情况下,作为频率范围的函数。

  • 振幅:振幅是测量信号值随时间变化的函数。“峰-峰振幅”是指信号的最小值和最大值之间的变化。“RMS振幅”是指均方根振幅,即信号均值的平方根。
  • 轴向(推力)位置:转子相对于推力轴承支撑结构或附近固定点的轴向(或平均)位置的变化。趋近式探头观察轴、其止推环或其他附近的整体轴向的轴表面。测量是通过已知的探头间隙距离(电压)来进行的,其表示止推环相对于推力轴承间隙的已知位置。

B

  • 一般设备(Balance-of-Plant Machines):对整体工厂流程而言并非关键设施的设备。它们通常串联运行或备用装备。

  • 平衡(Balancing):整转子径向质量分布,使质量中心线(主惯性轴)接近转子旋转轴的过程。这减少了由于不平衡惯性力和来自轴承的力在每转一次的频率引起的转子径向振动。

C

  • 校准(Calibration):将测量变量的已知值应用于传感器、信号调节器、监视器或整个通道输出读数,以根据需要进行验证或调整的测试。

  • 通道(Channel):具有显示其输出信号所需的相关信号调节器和监视器硬件的传感器。

  • 状态监测(Condition Monitoring):广泛的测量和分析机器参数,以确定机械健康状况。现代状态监测程序通过更复杂的、通常基于计算机的“预测性”维护分析工具来补充实时灾难性振动、温度和过程“保护监测”。它们的目标是预测与计划生产相关的机械故障的潜在时间,而不是基于潜在不必要的基于时间间隔的“预防性”维护。补充工具可能包括执行振动分析、油液分析、激光校准和自动平衡。使用热成像技术检测由于联轴器未对中、过程或电气连接问题而产生的不良热传递,并监控某些阀门和滚动元件轴承中的声学变化。

  • 关键机械(Critical Machines):关键机械是工厂主要部分所需的机械。当它们出现故障时,该部分流程将无法运行。它们通常没有备用,并受到持续监控。

  • 交叉轴(横向)灵敏度(Cross Axis (Transverse) Sensitivity): 地震传感器信号输出的变化与沿垂直于敏感轴的任何轴的刺激的增量变化之间的比率。

  • 串扰(Cross Talk):源于另一个传感器或通道的传感器或信道中的干扰或噪声。当两个(或多个)趋近式探头尖顶靠得太近时,导致它们的电磁场相互作用时,可能会发生这种情况。其结果是每个传感器的输出信号上都有另一个传感器信号成分。噪声的频率是两个探头驱动器振荡频率的差值(拍频)。

D

  • 数字趋近式系统(Digital Proximity System):数字趋近式系统(DPS)由趋近式探头、延长电缆和信号调理器组成。根据所需的信号输出格式,有两种型号可用于信号调理器:MX2033三线式前置器和MX2034型4-20mA变送器。您可以重新配置这些灵活的设备,以处理来自Metrix以及Bently Nevada和其他竞争对手的各种探头和电缆组合。点击此处了解更多

  • 位移(Displacement):物体的距离或位置的变化。它通常是振动的峰-峰测量值,单位为密耳或微米。在距离监测中,电涡流趋近式探头直接测量轴位移。在地震监测中,需要对速度传感器信号进行积分以获得位移。加速度信号需要双重(两级)积分才能产生位移测量值。

  • 双路径(Dual Path)信号调理器和/或监视器中使用的技术,通过两个单独的路径处理单个传感器输入;每个路径都有自己的测量单位(例如:速度和位移)、可选过滤、设定值和读数显示。

  • 与逻辑(Dual Voting):该概念要求两种独立输入在采取行动之前达成一致。该功能可以包含在监视器中,其中两个(而不是只有一个)传感器输入信号必须同时测量超过设定值(通常仅为危险设定值)的振幅值,然后才显示报警条件。

  • 动态运动(Dynamic Motion):转子系统的振动。

E

  • 电涡流(Eddy Current):当导电材料(通常是转子轴)拦截趋近式探头的电磁场时,会在导电材料中产生(并耗散)电流。

  • 电子偏差(Electrical Runout):来自趋近式传感器系统的信号误差源,随着轴的每次旋转而重复出现;探头前置器输出信号的变化不是由探头间隙变化(动态运动或位置变化)引起的;通常是由轴材料的电导率变化或轴表面上某一点存在的局部磁场引起。另见机械偏差
    440 Electronic Switch

  • 电子振动开关(Electronic Vibration Switch):加速度计、信号调理器和监视器的一体化(即单个地震监测通道)。提供设定值时间延迟,以避免误跳闸和更灵敏的速度(或位移)测量。大多数都有可选的第二个设定值。请参见电子振动开关。

  • 误差(Error):所测变量的指示值和真实值之间的差值。通常表示为相对误差,它是传感器输出读数的百分比。

  • 重要设备(Essential Machinery):其对工厂的一部分至关重要。其停机时,整个工厂无法满负荷运转。它们可能有备用品也可能没有,通常会受到持续监控。

  • 延长电缆(Extension Cable): 用于将趋近式探头的电缆连接到探头前置器的同轴电缆。它的作用是:1)将距离延长到探头前置器的合适位置;2)提供断开点,以便更容易安装和拆卸标准安装式螺纹趋近式探头。另见系统长度。 .

F

  • 滤波器(Filter): 滤波器是通过或拒绝频带的元件,通常用于隔离特定的机械条件,可在软件或模拟电路中以数字化实现。“高通”滤波器只允许高于其设计频率的频率通过(即被检测到)。“低通”滤波器只允许低于其设计频率的频率通过。“带通滤波器”既包含低通也包含高通,以缩小标准频率响应范围的两端。在滤波器的设计频率下,振幅信号的衰减通常为-3dB,然后以超过设计“滚降率”的速度倾斜(进一步衰减)。

  • 强迫振动(Forced Vibration): 强迫振动是系统在强迫运转作用下的振荡,通常发生在激振力的频率上。

  • 自由振动(Free Vibration):机械系统在初始扰动(位置或速度的改变)后发生的振动。根据扰动的类型,系统以一个或多个固有频率的自由振动来响应。

  • 频率(Frequency):单位时间内周期性振动的重复率。通常以每分钟循环数(cpm)或每秒循环数(cps或Hz)为单位表示,也可以相对于轴RPM表示。对于旋转式机械振动,有两种响应频率:1)轴旋转频率(RPM)和2)振动传感器测量的各种振动频率。振动频率通常表示为轴转速的分数或百分比:1X表示一倍RPM,2X表示两倍,1/2X表示50%,依此类推。

  • 频率响应(Frequency Response): 它是机械或电子系统相对于频率的测量幅度和相位特征。

G

  • g:“小”g是地球引力产生的加速度值,随着观测点的纬度和海拔高度不同而有所不同。海平面重力加速度的值为9.81 m/s2 = 386 in/s2 = 32.2 ft/s2。欲了解更多信息,请点击此处。

  • 齿轮啮合频率(Gear Mesh Frequency): 任何使用齿轮的机械的潜在振动频率。它的计算方法是将齿轮齿数乘以该齿轮轴的RPM。对于给定的齿轮组,所有接触齿轮的啮合频率必须相同才能正常工作,否则它们将无法啮合而很快失效。

H

  • 谐波(Harmonics):频率为基频整数倍的正弦量。

  • 赫兹(Hz):以周期/秒为单位的频率单位。将轴转速除以60得到以Hz为单位的频率。

  • 迟滞(死区)(Hysteresis(Deadband)):两个变量之间的非唯一性作为参数增加或减少。特别是,在指定范围内,当所测变量的任何给定值首先以递增信号接近,然后以递减信号接近时,输出的最大差值。也称为死区,或系统响应中输入变化不产生输出变化的部分。

I

  • 惯性参考(Inertially Referenced):惯性参考运动是指自由空间或空间中的固定点的运动;测量这种运动的传感器。

  • 积分电路(Integrator):用于地震信号调理器和/或监控器的执行数学积分的电路装置。它将速度信号转换为位移或将加速度信号转换为速度。双积分电路将加速度信号转换为位移。

L

  • 线性度(Linearity):校准曲线与特定直线的接近程度,表示为在任何一个校准增量期间任何校准点与该线的最大偏差。

M

  • 机械偏差(Mechanical Runout): 趋近式传感器系统信号输出的误差来源;不是由轴中心位置变化或动态运动引起的探头间隙变化。常见的来源包括不圆的轴、划痕、链痕、凹痕、生锈、模板标记、斑点和刻痕。
    5550 Mechanical Switch

  • 机械振动开关(Mechanical Vibration Switch):一种可复位装置,在观察到大于其设定指的强迫振动后,加速物体(例如杠杆)以闭合或打开一组内部场触点。 参见机械振动开关.

  • 微米(Micron/Micrometer): 长度或位移等于10^-6米。1微米等于0.04密耳。

  • 监视器(Monitor):一个宽泛使用的仪器术语。对于机械,“保护”监视器可以接受来自各种传感器的输入,包括温度、振动、RPM和4-20mA的输出类型。作为最低限度,监测器将实时测量值(在任何信号调节之后)与警报设定值、各种输入传感器/接线完整性进行比较,并为机械警报和/或危险警告提供继电器输出。当被接受的监测器输入包括具有动态输出的、要求监测器也具有内部信号调节的传统振动传感器时,它被称为“振动输入”监测器。当监视器仅接受来自振动变送器(例如:PLC、DCS或某些Metrix 产品)的4-20 mA输入时,它通常被称为“4-20mA输入”监视器。

N

  • 噪音(Noise):传感器输出信号中不代表待测变量的任何分量。

O

  • 每转一次标记(Once-per-turn marker):如果使用趋近式探头,则称为相位触发器(BN使用键相器一词,因为趋近式探头通常使用键槽来生成每转一次的脉冲)。  您还可以使用磁性拾取传感器或光学拾取传感器生成每转一次的轴标记所需的信号。

P

  • 峰-峰值(Peak-to-Peak Value):信号或动态运动的正极值和负极值之间的差。参见振幅。

  • 周期性振动(Periodic Vibration):振幅模式随时间重复的振荡运动。

  • 相位(Phase):测量两个信号之间或特定振动信号与轴每旋转一次(相位角)之间的时间关系。

  • 相位参考探头(Phase Reference Probe):探头用于1)确定相对于每次轴旋转事件位置(例如键槽或反光带)的不平衡位置(相位角);2)复杂的振动矢量加法或减法测量。安装了“保护”监视器的相位参考测量中使用的传感器通常是键槽上的趋近式传感器系统。对于未受保护或没有永久相位参考探头的机器,可能会临时添加反光带以供光学传感器观察。

  • 压电(Piezoelectronic):提供从机械能到电能转换的任何材料。对于压电晶体,如果在两个相反的面的面上施加机械应力,则电荷会出现在另一对面上。

  • 探头(Probe):用于任何机械安装仪器(包括振动传感器)的宽泛术语。见探头。

  • 趋近式监控(Proximity Monitoring):一个或多个监控渠道,每个渠道包括:1)趋近式传感器系统;2)信号调理器;3)监控器。对于给定的应用,这些监控组件可以部分组合(例如:探头驱动器和信号调节器组成一个单元振动变送器)或完全组合成一个带继电器输出的趋近式开关中。

  • 趋近式探头(Proximity Probe):一种非接触式设备,用于测量被观察表面相对于探头安装位置的位移运动和位置。用于旋转式机械测量的趋近式探头通常根据电涡流原理工作,并测量轴的位移运动和相对于机器轴承或外壳的位置。

  • 趋近式探头前置器(振荡器-解调器)(Proximity Probe Driver): 一种向电涡流趋近式探头发送射频信号的装置,通常通过延长电缆发送信号,解调探头输出,并提供与平均和动态探头间隙距离成比例的输出信号。

  • 趋近式探头间隙(Proximity Probe Gap): 目标(例如:机械轴或趋近式传感器校准器目标)和趋近式探头尖顶端之间的物理距离,以微米或密耳为单位。测量可以通过“塞尺”或测厚仪进行机械测量,或者更常见的是由于机械外壳访问限制,通过电力趋近式传感器系统读取的直流输出电压信号进行电气测量。设置探头间隙是指将探头静态(即机器停机关闭)定位到传感器系统线性范围中心距轴的一段距离。这允许对由动态径向振动或静态探头间隙的轴向位置变化引起的运动(即机器启动)进行线性电子测量,前提是它不超过传感器系统在任一方向的最大线性范围。

  • 趋近式探头定位(Proximity Probe Orientation):从机械的驱动端看,趋近式探头相对于极坐标系的角度位置。通常,零度位于坐标系的上止点(垂直)或水平右侧(3点钟方向)位置。

  • 趋近式传感器校准器(Proximity Sensor Calibrator):一种使被观察表面以已知的振幅和频率产生动态运动的机械装置。表面由趋近式探头观察,目的是仅校准趋近式传感器系统或者通过其监视器校准整个趋近式通道。

  • 趋近式传感器系统(Proximity Sensor System)一种电匹配(调谐)传感器系统,由趋近式探头组成,通常是一根延长电缆和一个探头前置器。

R

  • 径向(Radial):垂直于轴中心线的机械方向;在XY平面上;通常指轴或外壳运动或测量的方向。

  • 径向(中心线)位置(Radial (Centerline) Position): 轴承内轴中心线的平均位置。这可以通过记录两个XY探头在轴静止时从已知位置的VDC输出变化来测量。XY探头应连接到轴承或其外壳上,以消除热增长误差。

  • 径向(横向)位置(Radial (Lateral) Position):在与轴中心线成90°时测量的轴动态运动或外壳振动。

  • 相对运动振动(Relative Motion Vibration):相对于选定参考系进行测量。趋近式探头测量轴动态运动和相对于探头安装件(通常是轴承或轴承座)的位置。

  • 相对相位(Relative Phase):以度为单位测量的两个振动信号之间的时间关系(速度到速度,加速度到加速度,位移到位移——而不是速度到位移或加速度到速度),测量范围为0到180度超前或滞后。

  • 相对探头(Relative Probe): 一种观察轴相对于静止参照物(如轴承座)运动的趋近式探头。

  • 重复性(Repeatability):在相同的条件下,以相同的方向反复施加相同的值时,传感器或监视器再现输出读数的能力。也是在相同条件下从重复测试中获得的相应数据点与平均值的最大偏差。

  • 电阻温度检测器(RTD):测量作为电阻函数的温度或温度变化的传感器。

  • 分辨率(Resolution):将在仪器输出中产生可检测变化的所施加刺激的最小变化。分辨率不同于精度,因为它是一个心理物理学术语,指的是人类可感知输出的最小增量(以相应的输入增量来衡量)。

  • 共振(Resonance): 强制频率与系统固有频率一致的情况。共振状态通常会导致振幅的大幅增加。

  • 均方根(RMS):一组平方瞬时值的算术平均值的平方根。在滚动轴承中,某些轴承问题可能表现为外圈运动的RMS振动水平的增加。参见振幅
    Rolling Element Bearing

  • 滚动轴承(Rolling Element Bearing):使用滚动元件(滚子或滚珠)以最小摩擦支撑旋转轴负载的轴承。

  • 聚苯硫醚(Ryton):雪佛龙菲利普斯石油公司生产的一种高度耐化学腐蚀和耐磨的聚合物(聚苯硫醚树脂),用于制造趋近式探头顶端。欲了解更多信息,请点击此处。

S

  • 地震监测(Seismic Monitoring):一个或多个监控渠道,每个渠道包括:1)地震(外壳)加速度计或速度传感器;2)信号调理器;3)监控器。对于给定的应用,这些监控组件可以部分组合(例如:加速度计和信号调节器组成一个一体式振动变送器)或完全组合成一个带继电器输出的电子振动开关。

  • 传感器(Sensor): 一种将一个量的大小转换为另一个量的装置。第二个量通常有不同的测量单位,用于提供更有用的信号。振动传感器将机械运动转换为电子(通常是电压比例)信号。见传感器。
  • 设定值(行程)倍增器(Set Point Multiplier):监控系统中提供的一种功能,用于将警报(警示和危险)设定值临时增加一个特定倍数(通常为2或3倍)。此功能可在启动期间通过手动或控制继电器动作来应用,以允许机器通过高振动速度范围而不会出现过多的监控警报指示。此类速度范围可以包括系统共振和其他正常瞬态振动。

  • 设定值(Setpoint):一个可调阈值,高于该阈值的测量值将启动继电器输出,显示机械或过程警报和/或危险警告状态。

  • 信号衰减(Signal Attenuation):在不改变信号基本特征的情况下信号幅度的减小。此外,也指用于将大电子信号降低到磁带录音机等仪器的满量程偏差的电压降低量。该无因次数通常为0.5、0.2和0.1的偶数步长。信号衰减也可能是由于机械振动从一个机器部件传递到另一个部件(例如:轴到轴承座)的减少,也可能是由于某些应用中的信号调理电路。

  • 信号调理器(Signal Conditioner):放置在信号源(传感器)和监视器之间用来改变信号的装置。示例:衰减器、放大器、信号转换器(用于将一个电量转换为另一个电量,例如伏特到安培、模拟到数字、积分器)和滤波器。

  • 信号增益(Signal Gain):信号幅度的变化。此外,也指用于将小电子信号放大到仪器的满量程偏差的电压放大量。通常以2、5和10的步长表示。

  • 滑雪坡(Ski-Slope):随着频率的增加而降低的高本底噪声,通常会高于正常测量中出现的离散频率的峰值。

  • 碎片(Spall):从轴承滚动元件的其中一个滚道上去掉的金属薄片或碎片。剥落是轴承严重退化的证据,可以通过运行期间轴承频率下信号幅度相对较小的增加来检测。

  • 系统长度(System Length): 趋近式传感器系统的一种特性,其大小等于趋近式探头和(通常)延长电缆的组合电气长度,与趋近式探头前置器电子器件匹配(调谐)以实现适当的功能(线性度)。较新的趋近式传感器系统通常具有5或9米的系统长度,通常在其尺寸长度的+/-5%范围内。一些较旧的系统具有15或20英尺的系统长度,对于小直径探头,尺寸长度最多缩短-15%。

T

  • 热敏电阻(Thermistor):一种用于温度测量的电气设备。它们的电阻系数为正或负(即随着温度升高,给定类型的电阻可能增加或减少)。

  • 热电偶(Thermocouple): 由两根不同的金属线组成的一种温度传感装置,当受热影响(加热或冷却)时,它们会在连接点产生成比例的电势变化。

  • 阈值(Threshold): 被测变量中会导致输出信号中出现可测量变化的最小变化。关于推力位置,请参见轴向位置。

  • 时间延迟(Time Delay):电子振动保护系统通常提供两种类型来避免瞬态条件下的误报:1)机器启动时间延迟(或设定值倍增);2)监控(运行)时间延迟。它们可以是固定的或可调整的持续时间。

  • 总摆偏差(Total Runout): 大小等于电气偏差振摆加上机械偏差振摆。

  • 环能器(Transducer):传感器。.

  • 瞬态振动(Transient Vibration): 机械系统的临时振动。它可能包括强制振动或自由振动,或两者兼而有之。瞬态振动通常与机器运行条件(如速度、负载等)的变化有关。

  • 涡轮机监控仪表(TSI):TSI系统是一种连续监测系统,通常用于涡轮发电机组。它可以包括诸如轴径向振动、轴绝对振动、轴向推力位置、局部膨胀、阀门位置、峰间值偏心率、零转速和轴转数等测量值。Metrix目前不提供此类仪器。

U

  • 不平衡(Unbalance/Imbalance): 转子系统径向重量分布不均匀;质量中心线(主惯性轴)与几何中心线不重合的轴状态。另外,也指造成不平衡的物体质量。

V

  • 速度(Velocity): 位移的时间变化率。速度在时间上领先于位移90度。速度单位是英寸/秒或毫米/秒,零峰值或RMS。速度测量是通过1)加速度计的加速度信号电子积分;或2)直接从速度传感器获得的。速度是一种广泛用于评估机器外壳和其他结构响应特性的测量方法。
  • 速度传感器(Velocity Sensor):将速度运动转换为成比例电信号的地震传感器。

  • 速度变送器(Velocity Transmitter):速度变送器产生与轴向速度成比例的4-20mA信号。

  • 振动(Vibration):由施加的刺激引起的动态运动。对过度振动的超出允许值的测量有助于防止1)人员伤害;2)代价高昂的机器停机;3)可避免的大修;4)提高保险费率。

  • 振动分析和数据收集(Vibration Analysis and Data Collection):涉及收集、操作、显示和解释与机械状况相关的机壳和/或轴振动波形的过程。除了最大的机器外,数据收集通常由在收集预定测量点方面接受过适当培训的操作员通过四处走动来完成。在可能的情况下,使用作为过度振动“保护”监视器一部分的永久安装趋近式传感器或地震传感器,或者临时连接加速度计以进行外壳测量。根据数据收集器的不同,数据可以通过板载屏幕显示,也可以下载、存储并在分析之前在PC上检索以进行操作。高振动或增加的振动的根本原因是通过分析给定实例的时间和相位信息的时间波形、频谱(即离散频率的振幅)来执行的。

  • 振动计(Vibration Meter): 用于测量地震(外壳)振幅的便携式单件或两件式(遥感器)仪器。

  • 振动变送器(Vibration Transmitter):一种结合了地震加速度计或趋近式探头前置器振动传感器以及电压电流信号调节器的仪器,可提供4-20mA的成比例输出。该输出代表零到满量程铭牌振动,并向用户的PLC或DCS提供输入,其中设定值、时间延迟和输入完整性检查可以作为监控功能的一部分进行编程。

W

  • 波形(Waveform):信号的瞬时振幅随时间变化的表现或显示形式。振动波形可以在示波器上以时间坐标模式查看。

X

  • XY 坐标:笛卡尔坐标系中的互相垂直的轴。通常用作相互垂直的正交双振动传感器的参考。


Z

  • 零到峰值(Zero-to-Peak Value): 峰-峰值的一半。