ГОСТ Р ИСО 13373-1— 2009
Если цепь формирования сигнала выполнена в виде отдельного блока, то важно знать уровень вы
ходного сигнала и динамический диапазон измерительной аппаратуры, чтобы избежать внесения искаже
ний в измеряемый сигнал.
Для обеспечения достоверности измерений частотная характеристика цели формирования сигнала
должна быть согласована с характеристиками измерительной аппаратуры.
П р и м е ч а н и е — Особенности обработки и анализа сигнала рассмотрены в [25].
5.3 Измеряемые величины
5.3.1 Общие положения
Вибрация может быть выражена через поступательные или угловые перемещения, скорости или ус
корения. За исключением особых случаев для оценки состояния машины по измерениям на невращаю-
щихся частях используют измерения скорости. При контроле относительного положения и движения вра
щающихся частей предпочтительным является измерение перемещения. Ускорение целесообразно изме
рять. например, при контроле состояния подшипников качения и зубчатых передач, поскольку дефекты
этих узлов могут проявляться в диапазоне высоких частот. В любом случае при выборе измеряемого
параметра вибрации необходимо предварительно оценитьдиапазон частот возбуждения.
Ось вала, опирающегося на гидродинамические подшипники, может иметь постоянное смещение.
Хотя это смещение не влияет на вибрацию вала, поскольку не изменяется оо временем, но оно измеряется
датчиками перемещений и должно быть зафиксировано как точка отсчета динамических
перемещений вала машины.
5.3.2 Диапазон амплитуд
Диапазон амплитуд измерений должен быть определен на основе либо предшествующего опыта
работы с машинами данного вида, либо на основе установленных для них критериев. При отсутствии
достаточного опыта можно обратиться к соответствующим международным стандартам (например.
[3] — [6] и [7] — [11]). в которых установлен диапазон амплитуд скорости.
Собственный шум измерительной аппаратуры должен быть, по крайней мере, на 10 дБ (в три раза)
ниже нижней границы диапазона измерений. Измерительная система не должна выходить из строя при
входном сигнале с амплитудой, по крайней мере, на 10 дБ выше максимального ожидаемого значения.
5.3.3 Диапазон частот
Для обеспечения достоверного контроля состояния машин измерительная системадолжна обеспе
чить проведение измерений в широком диапазоне частот, включающем не только частоту вращения вала
и ее гармоники, но и характерные частоты, связанные с другими частями машины: подшипниками, зубча
тыми передачами, уплотнениями, лопатками, лопастями и т. д. Диапазон частот, в которых проводят изме
рения. определяется видом машины, но он не должен, как правило, превосходитьдиапазон линейности
датчика вибрации.
Диапазон линейности датчика вибрации включает всебя частоты и амплитуды, для которых коэффи
циент преобразования датчика постоянен (в пределах заданной точности измерений — см. 5.4).
Диапазон линейности измерительной системы обычно охватывает частоты от 0.2
f,
(где
f,
— низшая
частота вращения ротора) до 3.5 fs(где
fs
— высшая характерная частота возбуждения, как правило, не
превышающая 10 кГц). Обычно высшая характерная частота возбуждения вибрации представляет собой
либо произведение частоты вращения ротора на число лопаток, лопастей, зубьев шестерни и т.п., либо
одну из характерных частот подшипника качения. У насосов может иметь место возбуждение на более
высоких частотах, обусловленное кавитацией.
Для контроля стабильности механической системы диапазон с верхней границей 10 кГц достаточен.
Однакодля диагностирования таких узлов, как подшипник качения или зубчатая передача, может потребо
ваться измерение вибрации на частотах выше 10 кГц и даже за пределом рабочегодиапазонадатчика. В
таких случаях само присутствие в сигнале таких высокочастотных составляющих может служить важной
информацией даже при том. что амплитуды высокочастотных составляющих не могут быть определены
точно.
П р и м е ч а н и е — Более подробная информация об анализе в области высоких частот содержится в [25].
5.3.4 Измерения фазы сигналов
При рассмотрении сигналов от разных источников важно учитывать фазовые соотношения между
ними. Фаза является мерой углового или временного расхождения двух синусоидальных сигналов или
мерой отличия сигнала вибрации от некоторого опорного сигнала. При контроле состояния машин обычно
определяют запаздывание по фазе. В качестве отметки фазы используют сигнал датчика синхронизации.
11