本文詳細(xì)介紹了泵的振動(dòng)測(cè)量、測(cè)量?jī)x器與振動(dòng)評(píng)價(jià)方法，分享給大家做參考，泵的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要參照標(biāo)準(zhǔn)為ISO 10816-7。 

1. 范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在泵的非旋轉(zhuǎn)部件表面進(jìn)行的振動(dòng)測(cè)量、測(cè)量?jī)x器及泵的振動(dòng)評(píng)價(jià)方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于轉(zhuǎn)速為600 r/min~12000 r/min(小于600 r/min可參照使用)的各種形式泵，泵與電動(dòng)機(jī)共軸(或泵軸與電機(jī)軸采用剛性聯(lián)軸器連接)的泵機(jī)組。      

本標(biāo)準(zhǔn)不適用于潛液泵、往復(fù)式容積泵和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵機(jī)組。

2. 規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件;凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T 2298  機(jī)械振動(dòng)、沖擊與狀態(tài)監(jiān)測(cè) 詞匯

GB/T 7021  離心泵名詞術(shù)語(yǔ)

GB/T 13824  對(duì)振動(dòng)烈度測(cè)量?jī)x的要求

ISO 10816-7  機(jī)械振動(dòng)    通過(guò)在非轉(zhuǎn)動(dòng)部件上測(cè)量評(píng)估機(jī)械振動(dòng)    第7部分：包括在旋轉(zhuǎn)軸上測(cè)量的工業(yè)設(shè)施用回轉(zhuǎn)動(dòng)力泵(Mechanical vibration-Evaluation of machine mon nonroiating parts-Part 7: Rotodynarnic pumps for industrial applications, including measurementson rotating shafts)

3. 術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T7021和GB/T2298界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1 振動(dòng)烈度 verbration severity

諸如最大值、平均值、均方根值或其他描述振動(dòng)參數(shù)的一個(gè)或一組數(shù)值，涉及多個(gè)瞬態(tài)值或多個(gè)平

注1:振動(dòng)烈度是一種通稱(chēng)，過(guò)去在涉及振動(dòng)速度時(shí)經(jīng)常使用。然而現(xiàn)在更多地用于位移、加速度等其他測(cè)量量。

注2:機(jī)械的振動(dòng)烈度定義為在機(jī)器的多個(gè)不同點(diǎn)如軸、軸承或機(jī)械結(jié)構(gòu)的其他部件上所測(cè)得的振動(dòng)量的最大值。

注3:振動(dòng)的持續(xù)時(shí)間有時(shí)也包含在描述振動(dòng)烈度的參數(shù)中，但此用法已不主張使用。

4. 測(cè)量

4. 1 測(cè)量參數(shù)

4.1.1 測(cè)量頻率范圍

為充分覆蓋泵的頻譜，振動(dòng)測(cè)量應(yīng)選寬帶，其頻率范圍通常為10 Hz~1 kHz。

4. 1. 2 振動(dòng)值

用符合GB/T 13824要求的儀器所做測(cè)量結(jié)果叫做指定測(cè)量位置和方向上的振動(dòng)值。

當(dāng)評(píng)價(jià)泵的寬帶振動(dòng)值時(shí)，應(yīng)考慮振動(dòng)速度的均方根值即有效值。

4. 1. 3 振動(dòng)烈度

在兩個(gè)或三個(gè)測(cè)量方向及各個(gè)測(cè)量位置上進(jìn)行測(cè)量以得到一組不同的振動(dòng)值，振動(dòng)烈度為在規(guī)定的泵支承和運(yùn)行條件下所測(cè)得的最大寬帶振動(dòng)值。

4. 1. 4 測(cè)量值

泵的振動(dòng)測(cè)量，可使用振動(dòng)位移、振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度三個(gè)測(cè)量參數(shù)振動(dòng)的位移(峰-峰值)、速度(均方根值)、寬帶加速度(均方根值)之間至振動(dòng)波形關(guān)系參見(jiàn)附錄A，已知振動(dòng)諧波分量時(shí)，關(guān)系式參見(jiàn)附錄A。

4.2 泵的安裝與固定

4.2.1 泵現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的安裝與固定

驗(yàn)收測(cè)試在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行時(shí)，泵的支承結(jié)構(gòu)，應(yīng)確保泵的所有相關(guān)部件安裝牢固。

同一類(lèi)型的泵，在不同基礎(chǔ)或基礎(chǔ)底層上進(jìn)行振動(dòng)比較、基礎(chǔ)具有相似動(dòng)態(tài)特性時(shí)，方為有效。

4.2.2 泵試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試的安裝與固定

驗(yàn)收測(cè)試在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行時(shí)，試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)具有與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試不同的支承結(jié)構(gòu)特性，支承結(jié)構(gòu)宜影響所測(cè)的振動(dòng)，應(yīng)保證任何支承結(jié)構(gòu)特性的試驗(yàn)裝置的固有年率，不同于泵的旋轉(zhuǎn)頻率或不發(fā)生任何明顯的諧振。

試驗(yàn)裝置應(yīng)在泵的底座或靠近軸承支承的底座上，在水平方向和垂直方向測(cè)量的振動(dòng)值，不應(yīng)超過(guò)在該軸承上相同方向測(cè)得振動(dòng)值的50%，另外，試驗(yàn)裝不應(yīng)引起任何主要共振頻率的實(shí)質(zhì)變化。

在驗(yàn)收測(cè)試中存在支承共振且不能被消除時(shí)，振動(dòng)驗(yàn)收測(cè)試應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)完全安裝的機(jī)器上進(jìn)行。

正常情況下，產(chǎn)生較高振動(dòng)值是由于節(jié)流閥距離泵太近，引起管路、泵殼和軸承箱的振動(dòng)。若該值超出振動(dòng)限值，制造廠(chǎng)應(yīng)說(shuō)明較高振動(dòng)值產(chǎn)生的原因，例如由于節(jié)流閥是臨時(shí)固定或支承等。

4. 3 泵的運(yùn)行工況

在測(cè)量泵的振動(dòng)時(shí)，葉片泵應(yīng)在規(guī)定轉(zhuǎn)速(允許偏差±5%)以及允許用到的大流量、小流量、保證點(diǎn)流量等工況點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。非往復(fù)式容積泵應(yīng)規(guī)定轉(zhuǎn)速(允許偏差±5%)、規(guī)定工作壓力的工況點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。

測(cè)量時(shí)應(yīng)考慮軸承溫度不穩(wěn)定對(duì)測(cè)量的影響，不能在汽蝕狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于降低轉(zhuǎn)速試驗(yàn)的振動(dòng)測(cè)量，不能作為評(píng)價(jià)的依據(jù)。

4.4 測(cè)點(diǎn)與測(cè)量方向
4.4.1 測(cè)點(diǎn)確定

泵非旋轉(zhuǎn)件的振動(dòng)測(cè)量應(yīng)在泵的軸承箱(軸承座)或靠近軸承處進(jìn)行。在每臺(tái)泵的一處或幾處關(guān)鍵部位選為測(cè)點(diǎn)(公眾號(hào):泵管家)，測(cè)點(diǎn)應(yīng)選在振動(dòng)能量向彈性基礎(chǔ)或系統(tǒng)其他部件進(jìn)行傳遞的部位，測(cè)點(diǎn)應(yīng)選在軸承座、底座和出口法蘭處，軸承座處和靠近軸承處的測(cè)點(diǎn)為主要測(cè)點(diǎn)泵腳、底座和出口法蘭處的測(cè)點(diǎn)稱(chēng)為輔助測(cè)點(diǎn)。

立式泵主要測(cè)點(diǎn)(標(biāo)號(hào)是“1”)的具體位置應(yīng)通過(guò)試測(cè)確定，即在測(cè)點(diǎn)的水平圓周上試測(cè)，將測(cè)得的振動(dòng)值最大處定為測(cè)點(diǎn)(圖9除外)。

4.4.2 測(cè)量方向選擇

每個(gè)測(cè)點(diǎn)都要在三個(gè)互相垂直的方向(水平H/X、垂直V/Y、軸向A)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量。臥式泵應(yīng)優(yōu)先選擇水平和垂直方向，也可取軸向。立式或斜式軸布置的泵，測(cè)點(diǎn)應(yīng)選擇指向最大撓性并且與其垂直的方向，保證最大讀數(shù)。

4.4.3 測(cè)點(diǎn)及測(cè)量方向選擇的圖例說(shuō)明

泵的主要測(cè)點(diǎn)位置及方向選擇如圖1和圖2所示。典型泵測(cè)點(diǎn)具體位置的選擇如圖3—圖11所示，對(duì)未涉及到的各類(lèi)型泵可參照?qǐng)D1一圖11確定其測(cè)點(diǎn)位置及方向。

4. 5 環(huán)境振動(dòng)評(píng)價(jià)

所測(cè)振動(dòng)值大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍，并且受到較大背景振動(dòng)干擾時(shí)，應(yīng)將泵停機(jī)進(jìn)行測(cè)量以確定外界影響的程度。如泵靜止時(shí)所測(cè)的振動(dòng)值超過(guò)泵運(yùn)行時(shí)的25%，應(yīng)采取措施減少環(huán)境振動(dòng)值。

5. 測(cè)量?jī)x器

5.1 測(cè)量?jī)x器特性

測(cè)量?jī)x表的精度應(yīng)符合GB/T 13824的規(guī)定，在選擇指針式儀表量程時(shí)，應(yīng)使被測(cè)的最低振動(dòng)烈度值的示值至少等于滿(mǎn)量程值的30%。

測(cè)量?jī)x器應(yīng)具有測(cè)量振動(dòng)寬頻帶有效值能力，振動(dòng)加速度測(cè)量系統(tǒng)的頻率范圍應(yīng)覆蓋10Hz-8 kHz。振動(dòng)烈度測(cè)量系統(tǒng)頻率范圍應(yīng)覆蓋10Hz-1kHz，但對(duì)于轉(zhuǎn)速低于600 r/min的泵，其通頻響應(yīng)范圍下限應(yīng)達(dá)到2 Hz，非旋轉(zhuǎn)部件振動(dòng)的有效過(guò)濾位移值應(yīng)符合附錄B的規(guī)定。

5. 2 測(cè)量?jī)x器的環(huán)境要求和安裝

5. 2. 1 測(cè)量?jī)x器的環(huán)境要求

    所有儀器在其使用的環(huán)境中應(yīng)能正常工作，測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)不受下述環(huán)境因素的影響:

    a)溫度變化;

    b)磁場(chǎng);

    c)聲場(chǎng);

    d)電源波動(dòng);

    e)傳感器方位;

    f)傳感器電纜長(zhǎng)度。

5. 2. 2 測(cè)量?jī)x器的安裝

振動(dòng)傳感器的安裝應(yīng)符合ISO 10816-7的規(guī)定，應(yīng)保證安裝正確并不能降低測(cè)量精度。

5. 3 測(cè)量?jī)x器檢定

所有的測(cè)量?jī)x器、儀表都應(yīng)經(jīng)國(guó)家認(rèn)可的計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)檢定，取得檢定合格證書(shū)，并處于檢定有效期內(nèi)。

6. 泵的振動(dòng)評(píng)價(jià)

6. 1 評(píng)價(jià)振動(dòng)烈度的尺度

在10 Hz-1 kHz的頻段內(nèi)，速度均方根值相同的振動(dòng)被認(rèn)為具有相同的振動(dòng)烈度。表1中相鄰兩檔之比為1：1. 6, 即相差4dBa。4dB之差代表大多數(shù)泵振動(dòng)響應(yīng)的振動(dòng)速度有意義的變化。

用泵的振動(dòng)烈度查表1振動(dòng)烈度級(jí)范圍(10 Hz-1 kHz)，確定泵的烈度級(jí)。

6. 2 泵的分類(lèi)

6.2.1  評(píng)價(jià)泵的振動(dòng)級(jí)別，按泵的中心高和轉(zhuǎn)速將泵分為四類(lèi)，見(jiàn)表2。

6. 2. 2 臥式泵的中心高規(guī)定為由泵的軸線(xiàn)到泵的底座上平面間的距離h(mm) 。

6. 2. 3 立式泵沒(méi)有中心高，為了評(píng)價(jià)振動(dòng)級(jí)別，可將立式泵的出口法蘭密封面到泵軸線(xiàn)間的投影距離(如圖7~圖9所示h)作為中心高。

6. 3 評(píng)價(jià)泵的振動(dòng)級(jí)別

6. 3. 1 泵的振動(dòng)級(jí)別分別為A,B,C,D四級(jí)，D為不合格。

6. 3. 2 泵的振動(dòng)級(jí)別評(píng)價(jià)方法先按泵的中心高和轉(zhuǎn)速查表2確定泵的類(lèi)別，再按泵振動(dòng)烈度級(jí)和類(lèi)別查表3評(píng)價(jià)泵的振動(dòng)級(jí)別。

6. 3. 3 雜質(zhì)泵的振動(dòng)評(píng)價(jià)方法，將表2所確定的泵的類(lèi)別向后推1類(lèi)，如按表2第一類(lèi)的泵，用表3中的第二類(lèi)評(píng)價(jià)它的振動(dòng)級(jí)別，依此類(lèi)推。

來(lái)源 : GB/T 29531-2013

附錄A(資料性附錄)

振動(dòng)波形關(guān)系

多年來(lái)已認(rèn)識(shí)到使用均方根速度測(cè)量以表征各種類(lèi)型機(jī)器的寬范圍的振動(dòng)響應(yīng)特性是很成功的，并且仍然這樣使用著。對(duì)于單一交變波形，它們由離散的幅值和相位的諧振分量組成，并且不包含顯著的隨機(jī)振動(dòng)或沖擊分量，通過(guò)傅里葉分析，嚴(yán)格使用確定的數(shù)學(xué)關(guān)系式，能夠說(shuō)明各種基本的量(如位移、速度、加速度、峰值、均方根值、平均值等)。這些已在別處導(dǎo)出，本附錄不包括該方面的內(nèi)容。以下概括了幾個(gè)有用的關(guān)系式。

由所測(cè)的作為時(shí)間函數(shù)的振動(dòng)速度記錄，速度均方根值可按式(A.1)計(jì)算：

式中：

Vr.m.3——相應(yīng)的速度均方根值，單位為毫米每秒( mm/s )；

T——采樣時(shí)間，它比組成V(的任何主頻率分量的周期長(zhǎng)，單位為秒(s)；

v2(t)——與時(shí)間有關(guān)的振動(dòng)速度，單位為毫米每秒（mm/s）。

對(duì)于不同頻率(f1,f2......fn)的加速度、速度和/或位移的值(分別為j=1,2，...，n)?？捎捎涗涀V分析確定。

如果振動(dòng)的峰一峰位移值S1,S2......Sn（μm）速度均方根值V1,V2......Vn（mm/s）、加速度均方根值a1,a2......an（m/s2）、頻率f1,f2......fn（Hz）已知，則表征運(yùn)動(dòng)的有關(guān)速度均方根值按式(A.2)計(jì)算：

如果振動(dòng)僅由兩個(gè)顯著的拍的頻率分量組成，即Vmin和Vmax，那么均方根值Vr.m.3可近似按式(A.3)計(jì)算：


僅對(duì)單一頻率諧振分量進(jìn)行振動(dòng)加速度、速度或位移值的變換，使用如圖A.1就能完成。如果已知單一頻率分量的振動(dòng)速度，那么峰一峰位移可按式(A.4)計(jì)算：

式中：

Si——峰-峰的位移值，單位為微米（μm）；

Vi——振動(dòng)速度均方根，單位為微米每秒（μm/s）,有頻率fi的成分，頻率單位為Hz。

附錄B  (規(guī)范性附錄)

非旋轉(zhuǎn)部件振動(dòng)的評(píng)價(jià)區(qū)域界限

B. 1回轉(zhuǎn)動(dòng)力泵的運(yùn)行轉(zhuǎn)速小于'600 r/min時(shí)，非旋轉(zhuǎn)部件振動(dòng)的有效過(guò)濾位移值應(yīng)符合表B.1規(guī)定。

附錄C (資料性附錄)

泵的振動(dòng)測(cè)試報(bào)告

C. 1報(bào)告內(nèi)容

    泵的振動(dòng)測(cè)試報(bào)告應(yīng)包括下述內(nèi)容:

    a)泵的型號(hào)、性能參數(shù)、制造廠(chǎng)、出廠(chǎng)編號(hào);

    b)測(cè)量場(chǎng)所、泵的安裝與固定條件;

    c)使用儀器名稱(chēng)、型號(hào)、規(guī)格、標(biāo)定單位、標(biāo)定日期;

    d)測(cè)點(diǎn)位置示意圖，或標(biāo)明按本標(biāo)準(zhǔn)中的圖X布置的測(cè)點(diǎn);

    e)不同測(cè)點(diǎn)、不同測(cè)量方向上的振動(dòng)速度的均方根值;

    f)按本標(biāo)準(zhǔn)第X類(lèi)評(píng)價(jià)為A(或B,C,D)級(jí)振動(dòng)。

C. 2振動(dòng)測(cè)試報(bào)告的格式

    泵的振動(dòng)測(cè)試報(bào)告的格式見(jiàn)表C. 1。

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