---

Для параметров виб­рации и постоянных со­ставляющих в каждом из двух направлений изме­рений по очереди при­кладывают вибрацию постоянной амплитуды, соответствующей мак­симальному значению шкалы для низшего диапазона измерений

Обозначения: ИЗ — измеренное значение; ПШ — конечное значение шкалы измерений.

Относительное изменение амплитуды Относительное изменение амплитуды

а) Рабочий диапазон частот от 1 до 250 Гц

6. Рабочий диапазон частот от 5 до 1500 Гц

Рисунок 6 — Границы допусков для амплитудно-частотной характеристик

и

/д — рабочий диапазон перемещений; l_N— номинальное расстояние (l_N = /₀ + 0,5/_А); /₀ — остаточное расстояние;

Xj (t) — мгновенное расстояние по /-й координате; х. — среднее по времени значение переміещения вала по /-й координате; sAt) — мгновенное значение перемещения вала по /-й координате

Рисунок 7 — Характеристики системы измерений вибрации для одного (из двух) направлений измерений

6.3 Контроль состояния в непрерывном режиме

Контроль состояния в непрерывном режиме осуществляют на тех машинах, для которых внезап­ные нарушения в их работе могут привести к большим экономическим потерям. При этом необходимо иметь полную ясность о состоянии датчиков (исправном или неисправном), входящих в эту систему. Для повышения надежности система контроля может включать в себя такие элементы, как избирательная логика между каналами, отключение датчика от рабочей цепи в случае его неисправности, коррекция погрешности, вносимой датчиками (например, при изменениях температуры), анализ передаточной функции.

7 Влияющие факторы

Диапазоны рабочих температур представляют собой допустимые значения температуры окружа­ющего воздуха во время работы системы измерений вибрации. Устанавливают четыре класса температур (см. таблицу 3).

Системы, работающие ниже 0 °С и выше 180 °С, могут потребовать особого внимания при калиб­ровке и установке (за подробной информацией следует обращаться к документации изготовителя).

Таблица 3 — Классы температур

Степень защиты должна быть не ниже IP 67 (защита от пыли и кратковременных погружений) согласно ГОСТ 14254. Датчик должен также выдерживать воздействие воды, смазочных масел, жидкос­ти из гидравлических систем и очистительных средств. Где это требуется, датчики должны удовлетво­рять требованиям безопасности.

Испытания датчиков на вибро- и ударопрочность должны быть проведены в соответствии с ГОСТ 30630.1.2 и ГОСТ 30630.1.3.

Невстроенные устройства согласования, расположенные в зоне действия машины, должны удов­летворять требованиям, указанным в следующих пунктах.

Рабочий диапазон температур: от 0 °С до 65 °С.

Диапазон температур хранения: от-40 °С до + 80 °С.

Относительная влажность окружающего воздуха: до 95 % (без выпадения конденсата).

Устройства согласования должны иметь безопасное исполнение и степень защиты не ниже IP 54 (защита от пыли и водяных брызг) согласно ГОСТ 14254.

Испытания устройств согласования на вибро- и ударопрочность должны быть проведены в соответ­ствии с ГОСТ 30630.1.2 и ГОСТ 30630.1.3. При этом испытания проводят в условиях не менее жестких, чем следующие:

1. для испытаний на вибрацию согласно ГОСТ 30630.1.2:

• амплитуда перемещения: 0,35 мм в диапазоне частот от 10 до 55 Гц;

• амплитуда ускорения: 49 м/с² в диапазоне частот от 55 до 150 Гц;

• длительность испытаний: 6 ч;

2. испытания на удар согласно ГОСТ 30630.1.3:

• пиковое ускорение: 392 м/с²;

• длительность импульса: бмс;

• число ударов: 4000 ±10.

Во время испытаний датчики должны быть закреплены в соответствии с рекомендациями изготовителя.

8 Калибровка

Определяют коэффициент преобразования датчика для постоянного значения х, исходя из номи­нального смещения l_N, за исключением перечисления б) из перечня, указанного ниже.

Подтверждение, что характеристика находится в заданном диапазоне, должно быть сделано с уче­том влияния:

1. температуры (см. 6.2.2,7.1, таблицу 3 и примечание 3 ниже);

2. частоты (см. 5.2.3, таблицу 1,6.2.1 и примечание 4 ниже);

3. диапазона линейности;

4. влажности (см. 6.2.2 и примечание 5 ниже);

5. давления (см. 6.2.2 и примечание 6 ниже);

6. вибрации и удара (см. 7.1.3);

7. длины соединительного кабеля (см. 6.2.1);

8. напряжения питания (см. 6.2.2);

9. расстояния между датчиком и валом.

Примечания

1. Калибровку следует проводить с использованием поверхности, неровности которой и материал, из которо­го она сделана, соответствуют определенным в 6.2.1.

2. Рекомендуется, чтобы изготовителем были проведены испытания, позволяющие убедиться, что измене­ния магнитных свойств поверхности объекта измерений и ее проницаемости не влияют на выходной сигнал измери­тельной системы.

З Датчик должен быть установлен в металлическом корпусе внутри печи с регулируемой температурой. Измерительная поверхность датчика должна быть установлена напротив поверхности объекта измерений с плос­ким керамическим диском между ними. По крайней мере 75 % кабеля должны находиться внутри печи, а место входа кабеля в печь должно быть термоизолировано. Печь должна быть нагрета до максимальной температуры, соответ­ствующей классам 1, 2 или 3, после чего должно быть измерено напряжение на выходе измерительной системы. Измерения следует проводить в течение 3 ч, постоянно поддерживая при этом максимальную температуру в печи.

4. В качестве одного из способов рекомендуется поместить объект измерений с плоской поверхностью на стол вибростенда, на котором установлен также эталонный датчик вибрации (например, акселерометр), позволяю­щий в том числе контролировать искажение формы синусоидальной волны, которое должно быть по возможности минимальным. Испытуемый датчик должен быть установлен с помощью приспособления, не имеющего механичес­кой связи с поверхностью стола вибростенда. Это приспособление также должно иметь независимое устройство измерения вибрации, которое позволит контролировать влияние вибрации опоры датчика.

5. Оценку влияния влажности следует проводить с помощью того же оборудования, что и оценку влияния

окружающей температуры (см. примечание 3), за исключением установки керамического диска. Следует преду­смотреть возможность воздействия влажной среды на место соединения датчика с кабелем, если такое воздей­ствие может быть в обычных условиях эксплуатации

4. В ходе испытания на воздействие давления этому давлению должен быть подвергнут весь датчик как еди­ное целое и, кроме того, должна быть создана положительная разность давления между измерительной поверхнос­тью датчика и местом его соединения с кабелем.

Изготовителем должны быть подтверждены, как минимум, следующие характеристики для каждо­

го датчика с номинальным питанием:

1. коэффициент преобразования вдоль основного направления измерений;

2. отклонения от л инейности;

3. диапазон частот измерений.

Требования к средствам измерений и процедурам, используемым при калибровке, а также при под­

тверждении характеристик для отдельного датчика, — те же, что и в 8.11.

Кал ибровку следует проводить согласно ГОСТ ИСО 5347-0 и другим стандартам, в которых опре­делены аппаратура и процедуры, используемые при калибровке датчиков. В этих стандартах могутбыть установлены различные методы измерения коэффициента преобразования датчиков вибрации и удара, а также методы измерения поперечной чувствительности, влияния деформации основания датчика, резонансной частоты, момента затяжки, магнитных полей и т.д.

Заявление и подтверждение характеристик должны быть сделаны для каждого датчика инерцион­ного типа в соответствии с ГОСТ ИІСО 8042.

Характеристики этого устройства связаны с характеристиками механизма зонда и устройства креп­ления. Процедуры подтвержденияхарактеристики сами характеристики, устанавл иваемые для каждого устройства, должны быть определены изготовителем.

Изготовителем должны быть подтверждены, как минимум, следующие характеристики:

1. коэффициент преобразования;

2. отклонения от л инейности ампл итудной характеристики;

3. отклонения в значении коэффициента преобразования во всем рабочем диапазоне частот дат­чика инерционного типа;

4. частотная характеристика измерительного устройства после его установки на конструкцию.

Частотную характеристику необходимо определять, возбуждая наконечник датчика-зонда вибра­цией в заданном диапазоне частот при рекомендованном прижимном давлении. Резул ьтаты испытаний должны быть отражены в документации на данное устройство.

Приложение А
(справочное)

Динамика движения вала

Вибрация любого участка вращающегося вала вдоль его оси характеризуется траекторией движения этого участка, описывающей изменение положения центральной точки сечения вала на данном участке со временем. Типичная траектория движения приведена на рисунке 3. Форма траектории зависит от динамических характеристик вала, подшипников и опор подшипников или фундамента, положения участка вдоль оси ротора и вида сил, возбуж­дающих вибрацию. Например, если вынуждающая сила действует на какой-то одной частоте, траектория имеет форму эллипса, который при определенных обстоятельствах может превращаться в окружность или отрезок пря­мой, а время, требуемое центральной точке вала для совершения одного полного оборота по эллипсу, равно перио­ду вынуждающей силы. Однако существуют и другие формы возбуждения; так, асимметричность поперечного сечения ротора вызывает возбуждение на частотах, кратных частоте вращения. Если вибрация является следстви­ем, например, действия неустойчивого самовозбуждения, вид траектории уже не будет таким простым, она может изменяться от периода к периоду и не обязательно представлять собой комбинацию гармоник какой-либо частоты. В общем случае причиной вибрации может быть множество факторов, что приводит к появлению траектории слож­ной формы, которая представляет собой векторную сумму откликов на действие каждой вынуждающей силы.