Меню

Какие приборы можно применять для измерения вибрации



Способ измерения вибраций: какой предпочесть?

Условия современного производства требуют постоянного контроля за состоянием и правильной работой оборудования, чтобы минимизировать риск ущерба для здоровья сотрудников и повысить продуктивность производства. Наиболее важными профилактическими проверками в промышленной сфере являются проверки механического движения приборов в пространстве в процессе работы (мониторинг уровня вибрации). Параметрами, которые измеряют при проверке источников вибрации, являются амплитуда вращения оборудования и скорость вращения. Другими словами, это виброперемещение предметов и их виброскорость.

Измерение и анализ вибрации, наблюдение за работой оборудования необходимы и критически важны для качества работы в разных сферах: начиная с электроники и микроэлектроники, заканчивая вибрационными измерениями в бытовом пространстве и на автомобильном производстве. От качественного измерения вибрации зависит успешное авиастроительство, машиностроение, работа заводов и фабрик по производству бытовой техники и производственного оборудования.

Какими способами можно измерить вибрации?

На сегодняшний день современное высокоточное оборудование позволяет проводить два типа измерений шума и вибраций:

  • Контактный способ измерения вибраций производится при непосредственном контакте измеряющего прибора с работающим элементом. При этом датчик связан с оборудованием механической связью и может замерять частоту движений и их амплитуду необходимый промежуток времени.
  • Среди наиболее распространенных и часто используемых контактных способов измерения вибрации оборудования выделяют замеры пьезоэлектрическими датчиками. Данные приборы могут осуществлять проверку вибраций с небольшой амплитудой движения и относительно слабозаметными колебаниями оборудования. Однако, эти датчики малоэффективны, если нужно производить проверку вибраций с большими амплитудами движений и частыми движениями исследуемого элемента. В зависимости от массы проверяемого оборудования и единиц измерения вибрации, показатели могут допускать ошибки и неточности. Пьезоэлектрические датчики максимально эффективны для небольших предметов с относительно медленным движением и средней амплитудой движения.
  • Вторым часто применяемым методом измерения вибраций принято считать методику открытого резонанса. Основа работы данного метода заключается в измерении параметров СВЧ резонатора, которые могут изменяться в процессе вибрационных движений исследуемого оборудования. В процессе измерения вибраций конструкций зданий методом открытого резонанса датчик имеет два специально оборудованных зеркала. Первое из зеркал измеряет показатели оборудования до начала движения. Второе зеркало в датчике замеряет состояние объекта после осуществления вибрационного движения. Благодаря использованию данной технологии показатели на выходе являются максимально точными и помогают эффективно осуществлять замеры вибраций оборудования любой массы и мощности.
  • Для оборудования с высокими амплитудами движений в процессе вибрации нередко могут использовать сферические зеркала. Данный метод способен производить замеры движения объектов с разрешением в 3 мкм, с учетом того, что исследуемый элемент будет тяжелее проверяющего зеркала.

Бесконтактные способы измерения вибрации

Стоит отметить, что в последнее время проводится цикл исследований и разработка новых методик, как измерить вибрацию, которая будет основываться на бесконтактной связи с объектом в процессе произведения замеров. Необходимость в создании новых способов обусловлена тем, что контактные анализы часто могут допускать погрешности в проверках и не давать достаточно четкой картины исследования.

Бесконтактная проверка вибрации производится без непосредственного контакта датчика измеряющего прибора и оборудования. Между замеряющим прибором и оборудованием в процессе проверки не производится механической связи.

Бесконтактные методики проверки вибрационных движений объектов основаны на замерах с помощью ультразвуковых волн или электромагнитных показаний.

Наиболее используемым методом бесконтактного измерения вибрации ГОСТ на сегодня считается метод фазометрии. Для чего используются измерения вибрации таким способом? Суть данного способа исследования уровня вибраций заключается в том, что датчик измеряет разницу между показаниями в условиях передачи ультразвуковых сигналов и их отражений от объекта.

Для чувствительности измерений нередко используют пьезоэлектрическую керамику. При передаче ультразвуковых сигналов с частотой в 240 кГц, точность показателей измерений может достигать до 10 мкм с диапазоном в 10-5*10 мкм. При этом расстояние между контрольным объектом и измерительным прибором может составлять около 1.5 м. В зависимости от величины дистанции между объектами и частоты передачи ультразвуковых сигналов, чувствительность измеряющего прибора и точность показаний увеличивается.

Читайте также:  Измерение высоких постоянных напряжений

Среди наиболее заметных преимуществ бесконтактных приборов измерения вибраций стоит отметить их бюджетность и простоту в использовании и транспортировке. Для измерений таким способом не требуется много времени. Показатели являются максимально точными, учитывая отсутствие факторов, которые могут влиять на частоту диапазона волн или на приглушение ультразвуковых колебаний в пространстве.

Среди недостатков можно отметить то, что на бесконтактные приборы измерения вибраций оказывает влияние атмосфера, а также частота вибраций исследуемого элемента.

Как измеряется вибрация предметов сегодня?

Среди большого количества способов измерения вибрации, в бытовой и промышленной сферах сегодня нередко используют следующие методики:

1. Метод измерения вибраций с помощью зондирования световыми лучами. Большинство датчиков такого типа регистрируют показатели движения исследуемых объектов с помощью эффекта Допплера. Приборы способны измерять амплитуду движения оборудования и фазы вибраций. Однако при больших амплитудах движения приборы могут допускать погрешности в измерениях, требовать дополнительной калибровки, в зависимости от особенностей проверяемого объекта.
2. Световые способы измерения вибрации зависят от поверхности исследуемых объектов и теряют свою эффективность в случае неподходящих параметров. Вторую группу наиболее часто используемых приборов для замеров вибрации составляют голографические методы. Разрешение этих датчиков составляет около 0,05 мкм. Однако для измерений таким образом требуется высокотехнологичное оборудование, которое отнимает много времени на процесс произведения замеров и полного вычисления.
3. К третьей группе методов измерений вибраций относятся приборы, работа которых основана на измерении СВЧ излучений. Они могут быть двух типов: интерференционными или резонаторными. Основой работы интерференционных методов является просвечивание контрольного объекта СВЧ-волнами и прием показателей отражения лучей от поверхности. Между датчиком и объектом в процессе произведения замеров образуется так называемая стоячая волна, которая начинает колебание по мере увеличения или уменьшения амплитуды движения объекта исследования.
4. Датчики, которые измеряют резонаторные изменения, работают по принципу сканирования объекта проверки в поле СВЧ излучений. При малейших колебаниях исследуемого элемента, показатели движения и амплитуда фиксируются и анализируются. Бесконтактные методы проверки позволяют максимально точно произвести вычисление амплитуды движения объектов и вибрационные изменения в процессе их работы.

Как влияет вибрация на человека?

Независимо от типа и характера вибраций, воздействие вибрации на человеческий организм зарегистрировано и доказано многими научными исследованиями и экспериментами. Вибрации могут привести к некоторым специфическим заболеваниям или изменениям в организме.

Дабы узнать, как проверить уровень вибрации в квартире, избежать проблем и всегда быть защищенным на месте своей профессиональной деятельности, лаборатория «ЭкоТестЭкспресс» предлагает высокотехнологичную проверку и сканирование показателей вибрации вашего оборудования на промышленных предприятиях или в бытовом пространстве. Мы гарантируем, в отличие от видеоуроков замера вибрации, максимально точные измерения и составление полной картины вибраций в проверяемом пространстве, что позволит вам предпринять методы по оптимизации своего оборудования или бытовой организации помещения.

Высококвалифицированный персонал лаборатории «ЭкоТестЭкспресс» готов предоставить детальную консультацию о методах и способах проверки вибраций нашим оборудованием, а также уверить вас в том, что мы используем только современные методики для замеров вибраций. Мы заботимся о вашем самочувствии и безопасности!

Источник

Приборы для измерения вибрации

Надежность динамического оборудования во многом определяется его текущим вибрационным состоянием. Контроль уровня вибрации оборудования позволяет достоверно судить о его техническом состоянии, диагностировать зарождение дефектов и принимать своевременные меры по предотвращению аварийных ситуаций.

Контроль уровня вибрации проводится с помощью приборов для измерения вибрации – виброметров. Современные виброметры – это высокотехнологичные приборы с цифровой обработкой сигнала, измеряющие один или сразу несколько параметров вибрации: виброперемещение (мкм), виброскорость (мм/с), виброускорение (м/с 2 ).

В связи с тем, что механические колебания могут регистрироваться и получать количественную оценку с помощью различных физических методов, все приборы для измерения вибрации по принципу действия подразделяются на:

  • Пьезоэлектрические;
  • Оптические (лазерные);
  • Индукционные;
  • Вихретоковые;
  • Емкосные и др.
Читайте также:  Термонаклейки для измерения температуры

Независимо от принципа действия, все приборы для измерения вибрации состоят из двух функциональных составляющих:

  1. Вибропреобразователя
  2. Электронного блока обработки с дисплеем

Рис.1 Схема виброметра (датчика вибрации)

По способу проведения измерений приборы для измерения вибрации делятся на контактные и бесконтактные (дистанционные). К контактным виброметрам относятся пьезоэлектрические виброметры, устанавливаемые механическим способом (прижим, резьбовое на шпильку, на магнит) непосредственно на исследуемую поверхность. Все другие (оптические, вихретоковые, индуктивные, емкостные и лазерные) виброметры относятся к бесконтактным и устанавливаются на том или ином расстоянии (в пределах чувствительности вибропреобразователя) от исследуемой поверхности. К примеру, вихретоковые или индуктивные вибропреобразователи устанавливаются на расстоянии нескольких миллиметров от исследуемой поверхности, а лазерные – на расстоянии до нескольких метров.

Также приборы для измерения вибрации принято подразделять на переносные и стационарные, а по количеству каналов вибрации – на одно-, двух- и многоканальные. Ярким примером переносных портативных виброметров являются виброметры «БАЛТЕХ» серии «VibroPoint» – виброручки BALTECH VP-3405 и BALTECH VP-3405-2 и виброметр BALTECH VP-3410. Для контроля уровня вибрации большинства динамических машин наиболее предпочтительны пьезоэлектрические виброметры, обладающие необходимой точностью измерений параметров вибрации (виброперемещения, виброскорости, виброускорения) в нужном частотном диапазоне. Как показывает практика, пьезоэлектрические приборы для измерения вибрации являются лучшими по соотношению «надежность/чувствительность/функциональность/цена», поэтому далее мы рассматриваем только пьезоэлектрические виброметры.

Приборы для измерения вибрации должны удовлетворять требованиям ГОСТ ISO 2954-2014, главные из которых:

  • Измеряемый диапазон частот вибраций: от 10 Гц до 1000 Гц.
  • Относительный коэффициент преобразования в соответствии с рис.1:

Рис.1 Относительный коэффициент преобразования

  • нижняя граница диапазона измерений контролируемой величины должна быть не менее 10% от верхнего значения шкалы;
  • инструментальная неопределенность не должна превышать 10% во всем динамическом диапазоне измерений;
  • жесткое механическое крепление вибропреобразователя на шпильку, клей, зажим или магнит;
  • масса вибропреобразователя не должна превышать 10% массы исследуемого объекта;
  • наличие Руководства по эксплуатации виброметра с указанием измеряемых параметров вибрации и частотного диапазона;
  • наличие калибровочного сертификата завода-изготовителя (согласно стандарта надежности IORS-2020)

Компания «БАЛТЕХ» является одним из ведущих российских производителей приборов для измерения вибрации и вибродиагностики, предлагая клиентам широкую линейку продуктов, начиная с переносных портативных виброметров BALTECH VP-3405-2 и BALTECH VP-3410 и заканчивая стендами для проверки подшипников серии «ПРОТОН-СПП» и стационарной системой вибромониторинга «ПРОТОН-1000».

Для контроля уровня вибрации большинства стандартных машин (насосов, компрессоров, электродвигателей и т.д.) наиболее экономичным решением является использование простейших приборов BALTECH VP-3405-2 и BALTECH VP-3410. Измеряя все три параметра вибрации (размах виброперемещения, СКЗ виброскорости, амплитуду виброускорения), данные приборы позволяют контролировать низкочастотную, среднечастотную и высокочастотную вибрацию (вплоть до 10 кГц для виброметра BALTECH VP-3410).

Приборы для измерения вибрации «БАЛТЕХ» объединяют в себе три главных потребительских качества:

  • широкую функциональность, достаточную для определения и устранения основных причин вибрации;
  • доступность использования широким кругом специалистов, даже не имеющих специальную подготовку;
  • доступность по цене для большинства потенциальных потребителей.

Эти критерии в полной мере реализованы в виброметре-балансировщике «Протон-Баланс-II», который предназначен для виброконтроля, диагностики и наладки (балансировки роторов) широкого класса роторных машин. Виброметр-балансировщик «ПРОТОН-Баланс-II» решает следующие задачи:

  • контроль и диагностику текущего технического состояния машин и механизмов в соответствии с ГОСТ ISO 10816 или ведомственных нормативов;
  • контроль частоты вращения роторов;
  • динамическую балансировку роторов в собственных опорах в одной или нескольких плоскостях;
  • диагностика и контроль качества сбалансированности роторов и качества центровки составных роторов;
  • ведение базы данных вибромониторинга и вибродиагностики;
  • прогнозирование остаточного ресурса механизмов, сроков технического обслуживания и ремонта.

Прибор «ПРОТОН-Баланс-II» допускает подключение пьезоакселерометра, тахометра или стробоскопа, и соединяется с ПК через встроенный интерфейс RS232. Через нормированный выход прибора также можно подключить самую разнообразную аппаратуру – вольтметр, осциллограф, анализатор спектра и т.д. Если вы решили купить прибор измерения вибрации по доступной цене и с максимальной функциональностью, то в первую очередь рекомендуем вам именно виброметр-балансировщик «ПРОТОН-Баланс-II».

Читайте также:  Как измерить альгинатную маску

Источник

Виброметр – простой прибор для измерения вибрации

Виброметр – это прибор для измерения параметров вибрации: виброускорения, виброскорости, виброперемещения и частоты колебаний. Он простой в использовании и не требует специальной подготовки.

Выделяют две группы виброметров:

  • для измерения вибрации вращающегося оборудования;
  • для измерения вибрации, воздействующей на человека для целей охраны труда.

Виброметры для измерения вибрации вращающегося оборудования

Виброметр измеряет и оценивает вибрацию агрегатов с вращающимися частями. Это — двигатели, насосы, вентиляторы, генераторы. Вибрация таких агрегатов повторяется с каждым оборотом вала.

Виброметры измеряют интегральное значение вибрации (одно число). Самое популярное значение – СКЗ виброскорости, так как существуют стандарты для определения состояния агрегата по СКЗ виброскорости. Это число пропорционально мощности сил, вызывающих вибрацию агрегата.

Чаще всего вибрация в виброметрах измеряется в диапазоне 10 ÷ 1000 Гц. Этот диапазон указан в ГОСТ и позволяет измерять одинаковое значение вибрации на разных приборах.

Виброметр – это очень полезный прибор для оценки состояния оборудования. Максимальное значение вибрации, при котором состояние агрегата считается аварийным называется Норма. Значение задаётся в паспорте на агрегат или в ГОСТ ИСО 10816-1-97. «Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях». Сравнение текущей вибрации с нормой позволяет оценить состояние агрегата.

Измерение вибрации виброметром очень быстрое и не требует подготовительных работ. Можно измерить 100 агрегатов за смену с выдачей отчётов о состоянии оборудования на предприятии.

Значения вибрации, измеренные через некоторое время (например, через 1 месяц) позволяют строить прогноз развития вибрации и планировать сроки следующих ремонтов. Это даёт значительную экономию денег, по сравнению с плановыми ремонтами. Такая система планирования ремонтов используется в нашей программе Аврора-2000.

Значение вибрации, измеренное виброметром можно использовать и для диагностики дефектов агрегата. Например, по СКЗ виброскорости отлично диагностируется расцентровка и небаланс. Состояние крепления к фундаменту тоже проще оценить виброметром. Виброметром даже можно балансировать агрегат не используя отметчик фазы (метод трех пусков с пробными массами).

При этом виброметры значительно дешевле виброанализаторов и проще в работе. Однако, для изучения сложных случаев дефектов необходим виброанализатор и опыт вибродиагностики.

Самые маленькие виброметры имеют размер авторучки и управление одной кнопкой. Такие приборы называют виброручки.

Современные виброметры дополнительно имеют режимы измерения спектров и сигналов, память для сохранения замеров и передачи их в компьютер, режим измерения по маршруту, датчики температуры, оборотов и ударных импульсов от подшипников качения.

В виброанализаторах всегда есть режим виброметра. Он делается программно и не удорожает изготовление прибора.

Виброметры имеют внутренний датчик вибрации, встроенный в корпус прибора или внешний датчик, подключённый к прибору проводом. Внутренний датчик – это компактность прибора, а внешний датчик позволяет измерить вибрацию в труднодоступных местах.

Мы выпускаем виброметры:

Виброметры для измерения вибрации, воздействующей на человека

Измерение такой вибрации используется в сфере охраны труда. Приборы отличаются от приборов для измерения вибрации вращающегося оборудования. Они называются виброметры-шумомеры.

Прибор измеряет мощность вибрации за какой-то период времени, например, за рабочую смену, показывает мощность вибрации в полосах частот. Вибрация разных частот оказывает разное влияние на человека, поэтому используются нормирующие коэфициенты для частных полос. В дополнение шумомеры умеют измерять акустический шум на рабочем месте.

Предельные значения вибрации нормируется СанПиНами. Библиотеку этих нормативных документов можно найти на сайте НТМ-Защита:

СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий»
Настоящие Санитарные нормы устанавливают классификацию, нормируемые параметры, предельно допустимые значения производственных вибраций, допустимые значения вибраций в жилых и общественных зданиях

МУ 3911-85 «Методические указания по проведению измерений и гигиенической оценки производственных вибраций»
Указания устанавливают методы и условия проведения измерений и гигиенической оценки производственной вибрации на рабочих местах или в местах контакта с руками оператора для установления их соответствия санитарным нормам

Источник