VT800型现场动平衡测量仪.docx
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VT800型现场动平衡测量仪
VT800型现场动平衡测量仪
使用说明书
江苏省宝应新力振动仪器厂
一、概述.....................................................................................................1
二、技术参数............................................................................................1
三、设备使用............................................................................................2
3.1、系统的连接及传感器的安装使用...............................................2
3.2、对仪器操作中的几点说明...........................................................4
3.2.1、操作说明................................................................................4
3.2.2、对菜单使用中的几点说明....................................................4
3.3、操作流程图...................................................................................5
3.3.1、VT800操作流程图................................................................6
3.3.2、信号分析流程图....................................................................7
3.3.4、动平衡测量流程图........................…………………………8
四、测量方法............................................................................................9
4.1、转速测量........................................................................................9
4.2、振动强度测量...............................................................................9
4.3、现场动平衡...................................................................................10
4.3.1、符号定义................................................................................10
4.3.2、试重法动平衡........................................................................10
4.3.3、影响系数法动平衡.................................................................16
4.3.4、特殊情况下的动平衡计算....................................................19
4.3.5、动平衡测量中的注意事项....................................................21
4.3.6、动平衡操作实例....................................................................22
4.4、信号分析.......................................................................................24
4.5、扫频分析.......................................................................................26
4.6、阶比分析.......................................................................................26
4.7、Nyquist图......................................................................................26
五、仪器配置.............................................................................................27
六、注意事项.............................................................................................27
一、概述
VT800动平衡仪可以对各种旋转机械进行整机现场动平衡，相当于一台可移动的动平衡机。
它设计精巧携带方便，整个仪器从外观看只是一只公文箱。
主要功能是仿照德国申克公司的VIBROPORT系列通用振动测试仪而研制生产的。
有许多振动用简单仪器无法进行测量，例如相邻的扰动频率靠得太近、转子转速不稳定或不可接近等。
但使用VT800动平衡仪即使是在最恶劣的条件下也可以得到最精确的测量精度。
VT800动平衡仪特别适合以下几方面的测量：
注：
打*号的功能仅VT800加上附件后才能实现。
1）转子现场动平衡
2）机器振动的频率分析
3）机械振动强度的测量
4）转子轴振动的无触点测量
5）转子转速的无触点测量
6）扫频分析*
7）混合振动的阶比分系（谐波分析）*
8）制作Nyquist图*
来确定复杂的传递函数、固有频率、动态刚性、阻尼系数
及机械系统的固有模式。
面板示意图
光电输入背光调节打印输出V1V2信号输入S1S2
VT800现场动平衡测量仪
电源
光电
AC：
220V开关
光电输入背光调节打印输出V1V2信号输入S1S2
+1
-1
返回
保持
复位
其中：
V1、V2：
电涡流位移传感器插口。
S1、S2：
磁电式速度传感器插口。
二、技术参数
１、仪器外型
VT动平衡仪结构紧凑重量轻，键盘及显示屏在面板上，而输入输出插口及各种控制开关均置于面板上。
２、性能指标
最大测量点数：
双
（2）
转速测量：
30～30,000rpm
普通振动测量：
0.01～5000μm
0.01～2000mm/s
振动分析：
FFT频谱分析
显示方式：
点阵图形64X240点阵图形液晶汉化菜
键盘：
九键
动平衡：
同频工作转速：
600～30,000rpm
同频振幅量程：
0.01～5000μm
振动烈度量程：
0.01～2000mm/s
相位精度：
0-360°±2°
注：
1）选用超低频磁电传感器或电涡流传感器测量振动信号时可使同频工作转速降至60转/分。
2）当使用普通磁电式速度传感器时，由于传感器自身的限制，振动位移的峰—峰值最大仅能测量1000μm。
如需要更大的位移量程则需定做特制的磁电式速度传感器。
三、设备使用
3.1、系统连接及传感器安装使用
●开箱按订货单检查主机及有关附件是否齐全完好，按图3-1所示的方法连成系统。
被测旋转体
图3-1系统连接图
●光电传感器采用低功耗激光管作为光源，接通电源后发出可见红光，配合反光标志可在3～40mm的距离内拾取60～30000rpm的转速信号。
信号输入
（1）+12V
（2）
-12V（4）地（3）
图3-2光电传感器引角定义图
光电传感器应接到仪器后面板上的光电输入插座上（要注意多芯插座插头方向）。
使用光电传感器时，应先在转轴上作好光电标志，用磁力表座将光电传感固定在该标志上方，使光电传感器光敏器件正对光电标志，间隙3～40mm之间。
通电后光电传感器有红光射向测量表面。
转子不转时前面板上的红色发光二极管不闪烁，转子低速转动时，可清楚地看到红色发光二极管同步闪动，这说明光电传感器有转速脉冲输出，否则要调节一下光电传感器距离或重作光电标志。
光电传感器使用的光电标志通常为黑/白标记，它包括两部分：
一部分反射性能好，另一部分反射性能较差。
例如，可将轴表面擦干净后用黑漆或黑色胶布全部涂黑，再用剪刀剪一块锡纸或不干胶反光带贴在其上，反光带的宽度应视转轴直径而定，大直径转轴标志要宽一些。
光电标志好坏直接影响测量效果，所以光电标志应黑白分明，边缘齐整,用微珠反光带效果最好。
仪器中的相角定义为：
从光电标志前沿逆转速方向转过的角度。
光电标志前沿定义为：
逆转速方向看时，从亮到暗的边缘。
如图3-3所示：
光电标志前沿
转速方向
α
A
图3-3相角定义
●磁电式速度传感器用来拾取设备绝对振动，无须外接电源。
使用时应用手持住或用磁性吸盘固定在待测量点上，该传感器可在水平→垂直→水平的180°内工作，为双向振动速度传感器，其工作频带在10Hz-1KHz之间。
●连接电缆均带有接插件，四芯的为光电传感器到主机连线，应注意插头中定位槽位置，插入时拿后头，拔出时应拿住前头铝环。
三芯的为磁电式速度传感器到主机的连线。
●磁性吸盘是由铝铁硼高强磁钢和专门设计磁路构成的专用安装吸盘，顶部M8螺钉刚好可拧入拾振器下部螺孔中，应尽力拧紧以防止松动造成检测信号不真实。
这种吸盘可十分方便地将传感器安装在铁磁材料的设备壳体上,而对非铁磁材料的设备，用户可用手持传感器或是另打孔进行固定，拧入螺钉深度应小于6mm。
●超低频传感器用于超低转速动振动测量。
这种传感器是单方向的，垂直应用和水平应用须用两只传感器，其工作频率可低到0.5Hz。
这种传感器需另配电源及电缆线。
●电涡流传感器用于进行非接触测量。
3.2、对仪器操作中的几点说明
3.2.1、操作说明
●|保持|键在测量过程中的功能
在测量过程中，被测参数可能发生变化，因而导致液晶屏上显示的参数值闪烁不定，为此可按|保持|键将某一时刻的参数固定显示，以利观察或选择，此时，液晶屏右上角出现*标志，这时若按|回车|键，则进入下一过程，若再次按|保持|键，则*标志消失，液晶屏数字将继续闪动。
在动平衡测量中若对测得的振幅值满意，可按|保持|键这时数据保持在显示屏上，（若再按|保持|键则又重新进入测量状态），再按|回车|键则数据被计算机存储起来并提示您进行下一步操作.
●速度有效值（RMS）及位移峰-峰值测量的切换
在测量状态下，按|＋|键则测量在速度有效值（RMS）及位移峰-峰值（Vp-p）之间循环切换，每按一次|＋|键切换一次。
●放大倍率选择
在测量状态下，液晶屏左上角显示的×n数值为放大倍率，按▲和▼键可重新选择放大倍率，仪器的放大倍数可有四档选择：
x0.1、x1、x10及x100。
●预置转速
在动平衡测量中，当实际转速≥预置转速时仪器进入保持状态，这相当于按了|保持|键。
●通道切换
在振动测量中,Ａ通道及Ｂ通道的切换是通过►键来实现的，在动平衡测量中，单平面测量被固定在Ａ通道，双平面测量的通道切换是自动进行的。
●数据打印
如果动平衡过程中的数据需要打印，则在开机后当液晶显示屏上显示
了VT-XXX动平衡仪后，首先按|保持|键，这时将进入打印选择菜单，使用
者可按菜单中的提示进行选择，若选择打印，则动平衡过程中每一步的数
据均将被打印出来。
仪器的默认值为不打印。
●溢出指示
在测量过程中，如果显示屏上出现999的数字，则说明测量溢出，这时应该切换量程。
●传感器选择
如果在测量时需要使用电涡流位移传感器，则在开机后，当显示屏上显示VT800动平衡仪时按|保持|键，当显示屏上出现传感器选择时，应选择位移传感器。
仪器的默认值为速度传感器。
3.2.2、对菜单使用中的几点说明
●菜单选择
本仪器采用菜单提示，为用户提供了良好直观的人机界面，用户几乎无须学习便可正确使用本机。
下面将举例说明如何使用菜单。
例如，若仪器显示：
方式选择
转速测量振动测量
信号分析动平衡
按◄、►键可以选择任意一个功能，最后按|回车|键确认。
●输入参数
输入参数
A0=000.000Φa=000.0°
A01=000.000Φa=000.0°
P=000.000Φp=000.0°
用▲和▼键将光标移到所需输入参数的位置，再用►、◄键将光标移到该参数的某一位，最后用＋、－键增减该位数字，直至达到所需的数字。
若所有参数的各位均已输入完毕，按|回车|键，即可完成本次输入。
另外，本仪器对单位如克（g）、千克（kg）等也采用与数字类似的方法输入。
●输入设置
方式选择
双面测量
宽带系数法
用◄和►键将光标移到所需的选项，再用＋、－键改变该项的内容。
例如现在光标在双面选项上，这时如果按＋或－键则双面改变为单面。
3.3、操作流程图
3.3.1、VT800操作流程图
YY
NN
开机
Y
传感器选择
VT800动平衡仪
方式选择
转速测量振动测量
信号分析动平衡
信号分析
转速测量
动平衡
振动测量
预置转速
RPM=40000
动平衡
双面测量
带宽试重法
计算中心
计算
测量
测量
影响系数法
试重法
输入参数
输入参数
测量
输入参数
测量
计算及
显示结果
移去试重否
计算及
显示结果
计算及
显示结果
计算及
显示结果
继续？
继续？
Y
Y
N
N
继续？
继续？
返回
3.3.2、信号分析流程图
转速测量动平衡信号分析扫频分析
振动测量预置转速
信号分析
RPM=40000
动平衡
双面测量
带宽试重法
选择采样频率
影响系数法试重法
测量计算计算测量
输入参数输入参数输入参数测量
测量计算及计算及移去试重否
按键采样
显示结果显示结果
计算及YY计算及
显示结果继续？
继续？
显示结果
YY
波形显示
NN
NN
继续？
返回继续？
8
信号分析
波形显示FFT分析
采样返回
3.3.2、信号分析流程图
信号分析
显示FFT谱线
打印
3.3.4、动平衡测量流程图
YY
NN
Y
Y
N
N
N
N
动平衡测量
影响系数法
试重法
单测点
双测点
双测点
单测点
测A（1,0）
A（2,0）
测A0
输入K（1,1）K（2,1）
K（1,2）K（2,2）
输入K
加试重P1
加试重P
测A0
测（1,1）A（2,1）
测A（1,0）!
（2,0）
测A01
计算
计算
加试重P2
输入P
显示
显示
测A（1,2）A（2,2）
移去试重否
继续测量否
继续测量否
输入P1，P2
计算，显示
返回
移去试重否
继续测量否
计算，显示
测A0
继续测量否
计算，显示
测A（1,0）A（2,0）
继续测量否
计算，显示
返回
Y
移去试重否
返回
四、测量方法
开机，屏幕显示如图
VT800动平衡仪
图4-1
按|回车|键，屏幕进入方式选择菜单，如图
方式选择
转速测量振动测量
信号分析动平衡
图4-2
4.1、转速测量：
当仅进行转速测量时，只需将光电传感器同仪器连接好，同时在旋转体（如转子等）表面做好光电标记。
开机后，在方式选择菜单（图4-2）下，选择<转速测量>，按|回车|键，屏幕进入转速测量画面（图4-3）。
这时显示屏上显示的就是被测旋转体的转速，单位为RPM（转/分）。
转速测量
×××××
图4-3
4.2、振动强度的测量：
当仅进行振动强度测量时，只需将速度传感器连接到仪器后面板的振动输入插口上，并将速度传感器固定在被测点上。
在方式选择菜单（图4-2）下，按||或||键，将光标移到<振动测量>，按动|回车|键，屏幕显示如图4-4。
×1振动测量
A通道
A=×××mm/s
图4-4
其中
×1:
放大倍率，用于提高振动量A值的读数分辨率。
按动▲或▼键就可以使之在“×0.1、×1、×10、×100”之间切换。
A通道:
通道标号，按|◄|键，可以在A通道和B通道之间切换。
A=×××mm/s:
全振动，按|+|键可以使测量值在振动烈度（mm/s）及位移峰—峰值（um）之间互相切换。
4.3、现场动平衡
4.3.1、符号定义
●单平面
A0:
原始振动；
A01:
试加重后的振动；
P:
试加重量；
K:
影响系数；
M:
平衡重量。
●双平面
i:
测点号；
j:
平衡加重平面号；
A（1,0）、B（2,0）:
A、B两个测点的原始振动；
A（1,j）、B（2，j）:
第j平面加重在A、B测点引起的振动矢量；
P（j）:
在第j平面内的试加重量；
K（i,j）:
在第j平面所加重量对第i测点的影响系数；
M（j）:
第j平面的平衡重量。
其中（i>0，j>0）
[注]：
①说明书中所提到的单测点或单平面，对于动平衡来讲，均指单配重平面单测点动平衡。
②说明书中所提到的双测点或双平面，对于动平衡来讲，均指双配重平面双测点动平衡。
4.3.2、试重法动平衡
在方式选择菜单下，按▲,▼,◄,►键选择<动平衡>，按|回车|键，屏幕显示预置转速画面，如图4-5。
预置转速
PRERPM=40000
图4-5
按|回车|键，屏幕进入动平衡菜单，如图4-6。
●“预置转速”数值可以自己设置，缺省设置为40000（RPM）。
当实际转速>预置转速时仪器进入“保持”状态，相当于按下|保持|键，此功能是为某种航空发动机的动平衡而设计的，一般情况下可对此不做处理，即保持其缺省设置值，而按回车键进入下一菜单。
动平衡
单面测量
带宽0.2Hz试重法
图4-6
●“带宽”：
动平衡滤波带宽。
在图4-6中，将光标移动到<带宽>，按|+|键，可以选择带宽分别为0.2Hz、1Hz、5Hz。
1、单平面
（1）在图4-6状态下，按|回车|键，屏幕显示如图4-7
试重法
按键测量A0
图4-7
（2）按|回车|键，屏幕显示如图4-8
×1试重法
A0××××RPM
A=×××mm/sφA=×××°
图4-8
●“×1”及“mm/s”的意义及操作方法与图4-4相同。
●“A=×××mm/s”：
同频振动值，主要由设备动不平衡所引起。
（3）当图4-8中的测量值稳定下来后，按|保持|键，屏幕右上角出现“**”，表示数据已经锁定。
按|回车|键，屏幕显示如图4-9。
×1试重法
增加试重P
按键测量A01
图4-9
（4）制动转子，在转子上加试重，试重所加的位置应与将要加的配重处于同一径向平面的同一半径上。
启动转子，按动|回车|键，屏幕显示如图4-10。
×1试重法
A01××××RPM
A=×××mm/sφA=×××°
图4-10
（5）当图4-10中的转速稳定在与图4-8相同的转速，且振动量A及角度φA稳定下来后，按|保持|键，屏幕右上角出现“**”，锁定读数。
此时的A、φA值会明显不同于图4-8，否则说明所加试重太小。
按|回车|键，屏幕显示如图4-11。
输入参数
P=000.000gφp=000.0°
图4-11
（6）在图4-11中，按动▲或▼键，可以使大光标在P值、g、φ值之间切换；按动◄或►键，可以使小光标“_”在各位之间切换；按动|+|或|-|键，可以改变各位的数值，或将g与Kg之间互相切换。
输入所加试重的大小P及位置φp（试重相对于光电标志逆转速方向所转过的角度）。
按|回车|键，屏幕显示如图4-12。
试重方法
移试重不移试重
图4-12
（7）在图4-12中，“移试重”或“不移试重”的选择，应根据具体的动平衡工艺而定。
对于试重焊接在转子上的情况，只能选择“不移试重”；而对于采用螺钉连接等非永久连接方式固定的试重，则可以选择“移试重”。
例如选择了“移试重”，按|回车|键，屏幕显示如图4-13。
M=×××.×××gφm=×××.×°
K=×××.×××μ/kgφk=×××.×*°
继续返回
图4-13
●M：
应加在转子上的配重大小；
●φm：
应加在转子上的配重的位置（相对于光电标志逆转速方向所转过的角度）。
●K、φk：
影响系数，将在影响系数法中加以说明。
（8）制动转子，在转子上角度φm处增加配重M。
启动转子。
选择“继续”，按|回车|键，则屏幕显示如图4-7。
按|回车|键，屏幕显示如图4-8。
当转速稳定在“动平衡转速”，A及φA值读数稳定时，按|保持|键锁定。
可以看到振动量A值比加配重前明显减小了。
（9）按|回车|键，屏幕显示如图4-13，但M值（剩余不平衡量）比图4-13中明显减小。
如果对平衡结果还不满意，可以操作（8）～（9）。
如果认为剩余不平衡量M值已经满足要求，则选择“返回”，则屏幕回到预置转速画面（图4-5）。
动平衡过程结束。
2、双平面
（1）在动平衡菜单（图4-6）中，将光标移动到<单面
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