了解現場動平衡（原位平衡）
現場動平衡，也稱為 原位平衡，是在轉子於其自身軸承和支撐結構中運轉時，於正常運轉速度或接近正常運轉速度下，校正 不平衡 的 轉子 在其自身的軸承與支撐結構中、以接近正常運行的轉速運轉時進行。與車間平衡不同，車間平衡需將轉子拆下並安裝於專用的 動平衡機，現場平衡是在機器完全組裝的狀態下就地執行。這是最實務、最日常的一種 轉子動平衡校正 對維護與可靠度團隊而言,因為它是在機器實際運行的狀態下進行校正。
1. 定義：什麼是現場動平衡？
此流程通常使用一台可攜式 振動分析儀 以測量 振幅 與 相位 1× 的（運轉速度）振動，安裝一個 試重 已知質量的試重,重新測量新的振動響應,然後計算所需的 校正配重 以及其角度位置。由於轉子始終保持在自身的軸承中，結果反映的是機器真實的運行狀態，而非平衡台架上的理想化條件。
相位基準不可或缺：分析儀必須知道 其中 軸在每個瞬間所處的位置,以便將振動峰值轉換為重點角度。此參考訊號來自一個 轉速計 每轉觸發一次，通常是透過一小段 反光膠帶.
2. 為什麼現場平衡是必要的？
雖然車間動平衡校正精度極高，但無法考慮影響機器在實際運行環境中平衡狀態的所有因素。當不平衡是由於整體組裝機器引起，或僅能透過考慮整體組裝機器來校正時，現場動平衡是必要的。常見原因包括：
- 組裝不平衡: 機器最終的不平衡量，是其所有旋轉零件（葉輪、轉軸、 聯軸器、皮帶輪、鍵與緊固件）。現場平衡可一次性修正整組裝件的不平衡，包括機器重新組裝時引入的微小偏移。
- 運行效應: 不平衡可能源於僅在正常運行狀態下才會出現的情況，例如 熱變形 轉子的, 氣動力，或 液壓力。這些狀況無法在廠內平衡機上重現。
- 積料或磨損: 對於風扇、鼓風機與離心機，不均勻的物料堆積或不均勻的 磨損 會使不平衡隨時間逐漸產生。現場動平衡是唯一無需全面大修即可修正此問題的實用方法。
- 拆卸不可行： 對於超大型機械——大型工業風機、渦輪發電機——拆下轉子送廠平衡的成本極高且極為耗時。現場平衡是遠更經濟、更快速的解決方案,也是……原位平衡準則的基礎 ISO 21940-13.
3. 現場動平衡流程(影響係數法)
現場動平衡最常用的方法是 影響係數法，其遵循一套合乎邏輯、可重複的流程：
- 初始運轉： 機器以正常運轉轉速運行，並記錄初始 1× 振動振幅與相位 — 初始不平衡 向量——會被測量並記錄下來。
- 試重放置： 機器停止運轉，並將已知質量的試重牢固地安裝於轉子上的已知角度位置。
- 試運轉： 機器再次以相同轉速運轉。新的振動振幅與相位(響應向量)會被測量並記錄下來。
- 計算： 由試重所引起的振動向量變化，可得出一個 影響係數，用以描述在校正位置施加給定不平衡量時，量測點振動的變化程度。分析儀將此係數與初始向量結合——利用 向量加法 ——用以計算所需校正配重的精確質量與角度。
- 校正配重放置： 機器停止運轉，移除試重，並將計算出的校正配重永久安裝於指定角度。
- 驗證運轉： 機器最後一次運轉,以確認振動已降至可接受水平,依照的標準例如 ISO 20816-1,且該 剩餘不平衡 落在所選公差範圍內。
簡單的轉子可利用 單面動平衡；出現偶不平衡分量的較長轉子，則需要 雙面（動態）動平衡。此 試重計算器 有助於為第一次試運轉選擇安全且有效的初始配重質量。
4. 使用可攜式分析儀進行現場動平衡的實務操作
在現場，上述整個流程是以單一手持式儀器執行，而非平衡座。可攜式雙通道分析儀，例如 Balanset-1A 測量每個軸承上的1×振幅與相位,自動計算影響係數,並引導完成單平面與雙平面校正——最後依據以下標準驗證殘餘不平衡量: ISO 21940-11 平衡品質等級。在機器自身軸承中、以運行轉速工作，它捕捉到的是真實的運行狀態——包含裝配、熱效應與氣動效應——而這些是車間平衡機根本無法重現的。隨附的光學雷射轉速計，僅需一小片反光膠帶即可提供每轉一次的相位基準，因此除了貼上膠帶之外，無需任何額外的軸準備工作。
5. 主要考量與防護措施
現場動平衡需要專業技能與縝密規劃。正如以下標準所述,例如 ISO 21940-13等標準所述，安全至關重要。
- 安全性： 試重與校正配重必須牢固地安裝，以承受 離心力 在運轉速度下的離心力，且在機器運轉期間必須管控人員接近。
- 先決條件： 在進行動平衡校正前，必須排除其他導致高 1× 振動的原因—— 不對心, 共振，a 軸彎曲，或機械 鬆動 ——因為動平衡校正無法修復並非由不平衡引起的問題。
- 儀器設備： 此工作需要使用能夠測量振幅與相位的分析儀，以及相位參考感測器（轉速計）。可重複的測量取決於一致的感測器安裝方式，以及乾淨可靠的轉速計脈衝。
- 轉速穩定性： 機器必須在每次運轉期間保持穩定的轉速；轉速漂移會破壞整個計算所依賴的相位資料。
