振動分析 — 頻譜診斷 指南
從 FFT 基礎到故障診斷：學習解讀振動頻譜、計算軸承故障頻率、依據 ISO 10816 評估嚴重度，並診斷不平衡、不對心、鬆動、軸承與齒輪缺陷 — 搭配互動工具與 Balanset-1A。
本指南中的診斷流程，正是 Vibromera 在 Balanset-1A 中提供的流程：FFT 頻譜、依 ISO 10816/20816 進行的嚴重度評估，以及在單一攜帶式裝置中完成的引導式雙平面平衡。
互動式診斷計算器
振動分析必備工具 — 軸承缺陷頻率、齒輪嚙合頻率、嚴重度評估與單位換算
故障識別一覽
每種機械故障都會在振動頻譜中產生特徵性的「指紋」
| 故障 | 主要頻率 | 諧波 | 方向 | 相位行為 | 關鍵區分特徵 |
|---|---|---|---|---|---|
| 靜不平衡 | 1× | 低 / 無 | 徑向 (H,V) | 兩軸承同相 | 純粹的1×正弦波。力∝轉速²。 |
| 動態不平衡 | 1× | 低 / 無 | 徑向 (H,V) | 兩軸承間約 180° | 1× 為主，軸承反相（力偶）。 |
| 平行不對心 | 2× (≥ 1×) | 1×, 3× | 徑向 | 聯軸器兩側 180° | 2× 常大於 1×。聯軸器處徑向振動高。 |
| 角度不對心 | 1×, 2× | 3× | 軸向主導 | 聯軸器兩側相差 180°（軸向） | 軸向振動高。軸向 ≥ 徑向的 50%。 |
| 零件鬆動 | 1×,2×…10×+ | 多 (~10×) | 徑向 | 不規則 | 諧波「叢林」。可能有 0.5× 次諧波。 |
| 結構鬆動 | 1× 或 2× | 2× 以上較少 | 垂直 | 不穩定 | 垂直方向強。對螺栓檢查有反應。 |
| 外圈 (BPFO) | BPFO, 2×BPFO… | 多重 BPFO | 徑向 | 不適用 | 非同步。無 1× 邊頻帶。 |
| 內圈 (BPFI) | BPFI, 2×BPFI… | 多重 BPFI | 徑向 | 1× 調變 | BPFI 諧波伴隨 ±1× 邊頻帶。 |
| 滾動體 (BSF) | BSF, 2×BSF… | 多重 BSF | 徑向 | 不適用 | 2×BSF 常大於 1×BSF。非同步。 |
| 保持架 (FTF) | FTF ≈ 0.4× | 2,3× FTF | 徑向 | 不適用 | 基頻 < 1×；諧波可能超過 1×。 |
| 齒輪嚙合 | GMF=N×1× | 2,3× GMF | 徑向+軸向 | 1× 調變 | 帶邊頻的 GMF。N = 齒數。 |
| 電氣（馬達） | 2× 電源頻率 | — | 徑向 | 斷電時下降 | 100/120 Hz。瞬間斷電測試。 |
互動式 FFT 頻譜示範 — 17 種故障情境
選擇故障類型以查看特徵時域波形與頻譜。比對模式以識別根本原因。
時域（波形）
頻率頻譜 (FFT)
本頁內容
計算機 軸承頻率 ISO 10816 振動嚴重度 RPM↔Hz 轉換器 齒輪嚙合頻率 故障對照表 互動式 FFT 示範 FFT 基礎 振動單位 測量技術 相位分析 不平衡（+ 頻譜） 不對中（+ 頻譜） 鬆動（+ 頻譜） 軸承缺陷（+ 頻譜） 包絡（解調） 齒輪缺陷（+ 頻譜） 電氣故障 皮帶驅動問題 泵浦空蝕 油膜渦動 / 油膜振盪 ISO 10816 表格 監測與趨勢 常見問題（8 個問題）什麼是振動分析？
振動分析 是測量與解讀旋轉機械機械振盪的過程，以在不拆解的情況下診斷故障。使用 FFT （快速傅立葉轉換），將複雜的振動訊號分解為各個頻率成分。每種故障都會產生特徵性的頻譜「指紋」： 不平衡 在 1× RPM 處， 不對心 在 2× 處，鬆動呈現為多重諧波，軸承缺陷則出現在非同步頻率。 Balanset-1A 在一台便攜式儀器中同時執行動平衡校正與頻譜分析。
每一部旋轉機械都會振動。在狀況良好的機械上，振動水準低且穩定——這就是它正常的「運作特徵」。隨著缺陷發展，振動會以可預測的方式改變。透過測量與分析這些變化，我們可以找出根本原因、預測故障，並在發生災難性故障前安排維護。這正是 預測性維護.
FFT：頻譜分析的核心
振動感測器（加速規）將機械振盪轉換為電氣訊號。隨時間顯示，這就是 波形 — 當存在多重故障時，這是一條複雜且看似混亂的曲線。FFT（快速傅立葉轉換）將此複雜訊號分解為各個正弦波成分，每個成分都有其自身的頻率與振幅。
可以把FFT想像成一塊將白光分解成彩虹的稜鏡。複雜的波形就是「白光」——FFT會揭示其中隱藏的各個「顏色」（頻率）。得到的結果就是 振動頻譜 — 主要的診斷工具。
關鍵頻譜參數
- 頻率（X 軸，Hz）： 振盪發生的頻率。直接與振源相關。1× = 軸轉速。2× = 兩倍軸轉速。
- 振幅（Y 軸，mm/s RMS）： 各頻率下的振動強度。峰值越高 = 能量越大 = 狀況越嚴重。
- 諧波： 基頻的整數倍：2×（二次）、3×（三次）、4× 等。其存在與相對高度具有診斷資訊。
- 相位（°）： 不同測點間的時序關係。對於區分不平衡（同相）與不對心（180°）至關重要。
振動測量單位：位移、速度、加速度
振動可以用三種不同的物理量來測量。每種物理量側重不同的頻率範圍，因此適用於不同的診斷任務。了解何時使用哪種物理量，是進行有效分析的基礎。
📏 位移
測量 表面移動的 表面的位移。強調低頻——適合用於低速機器、軸心軌跡分析，以及安裝於滑動軸承上的近接探頭。1 mil = 25.4 µm。
📈 速度
測量 表面移動的 快慢。 一般機械監測的 適用於依ISO 10816進行一般機械監測。平坦的頻率響應對大多數故障類型給予同等權重。 Balanset-1A 以 mm/s RMS 進行測量。
💥 加速度
測量 力 的振動。強調高頻——適合用於早期軸承缺陷、齒輪嚙合與衝擊的偵測。1 g = 9.80665 m/s²。用於包絡/解調分析。
| 參數 | 單位 | 頻率範圍 | 最適用於 | 標準 |
|---|---|---|---|---|
| 位移 | µm pk-pk | 1–100 Hz | 低速機械（< 600 RPM）、軸軌跡、接近感測器、軸頸軸承 （參考值——非Balanset-1A所測量） | ISO 7919（軸振動） |
| 速度 | mm/s RMS | 10–1000 Hz | 一般機械監控 — 不平衡、不對心、鬆動。預設參數。 Balanset-1A原生（且唯一）的參數。 | ISO 10816, ISO 20816 |
| 加速度 | g 或 m/s² RMS | 500 Hz – 20 kHz | 早期軸承缺陷、齒輪嚙合、衝擊、高速機械 （參考值——非Balanset-1A所測量） | ISO 15242（軸承振動） |
如果您只有一個感測器且只能選擇一個參數 — 請選擇速度 (mm/s RMS)。它涵蓋了最廣泛的常見故障，且具有平坦的響應特性。Balanset-1A 將其作為原生參數。僅當您需要捕捉高頻下的早期軸承或齒輪缺陷時，才增加加速度測量。
使用 Balanset-1A 的測量技術
Balanset-1A 測量 振動速度，mm/s RMS （0.2–80 mm/s）。測量頻帶： 5–1000 Hz；感測器在約 550 Hz 以內的平坦度為 ±10%，超過該頻率則僅在顯示端進行滾降補償。螢幕頻譜（「Spectrum, Hz」設定）延伸至 8 kHz ——這是顯示範圍，而非測量精度的聲明。本設備沒有位移或加速度模式，也沒有包絡/解調功能——下文關於加速度、包絡分析和氣蝕的章節僅供參考。
感測器佈置
診斷品質完全取決於測量品質。振動力透過軸承傳遞，因此感測器必須安裝在軸承座上 — 盡可能靠近軸承，位於承載結構上（而非蓋板或散熱片）。
- 表面準備： 清潔、平整、無油漆剝落。磁座必須貼合平整。
- 徑向水平（H）： 垂直於軸，水平面。通常振幅最高。
- 徑向垂直（V）： 垂直於軸，垂直面。
- 軸向 (A)： 平行於軸。對於檢測不對心至關重要。
Balanset-1A 具有 2 個通道。對於診斷，將兩個感測器都安裝在 同一 軸承——一個徑向，一個軸向。這樣可同時取得徑向與軸向頻譜，實現即時不對心偵測。
Balanset-1A 診斷模式
- F8 — Charts → 「F5-Spectrum (Hz)」分頁： 完整的FFT頻譜顯示，是主要的診斷模式。其他Charts頁籤——F2-Overall、F3-1x、F4-Harmonics (1x..Nx)以及F6-Orbit——分別涵蓋總振動值、1×追蹤、諧波模式和軸心軌跡。
- F5 — Vibration Meter: 快速評估。比較 V1s（總 RMS）與 V1o（1×）。若 V1s ≈ V1o → 不平衡。若 V1s ≫ V1o → 其他故障。
- F6 — Reports: 測量存檔與HTML報告——用於保存基線資料。
- F9 — Route Inspection: 依ISO 10816-1設定帶趨勢區的引導式測量路線——用於定期巡檢。
在動平衡校正前，比較 V1s 與 V1o。若 V1s ≫ V1o（例如 8 對 2 mm/s），則大部分振動並非來自不平衡。動平衡校正無法解決此問題 — 請檢查完整頻譜。
相位分析 — 診斷鑑別器
頻率告訴您 什麼 什麼在振動；相位告訴您 如何。兩種故障可能產生相同的頻譜（均以1×為主）——只有透過相位分析才能區分它們。相位是不同測量點之間振動的角度關係，以度為單位（0°–360°）。
| 相位關係 | 測量點 | 診斷 | 說明 |
|---|---|---|---|
| 0°（同相） | 軸承 1 ↔ 軸承 2（徑向） | 靜不平衡 | 兩個軸承同步移動——重點集中在轉子中央的單一位置。單平面校正。 |
| ~180°（反相） | 軸承 1 ↔ 軸承 2（徑向） | 動態（力偶）不平衡 | 軸承反向搖動 — 不同平面上的兩個重點產生搖動力偶。需要雙平面校正。 |
| ~90° | 水平 ↔ 垂直（同一軸承） | 不平衡（任何類型） | 不平衡的正常現象 — 力向量隨軸旋轉，在同一點產生 H 與 V 之間約 90° 的相位差。 |
| ~180° | 跨聯軸器（徑向） | 平行不對心 | 聯軸器受力將軸向相反徑向方向推離。聯軸器兩側呈 180° 相位差且 2× 高幅值為其特徵。 |
| ~180° | 聯軸器兩側（軸向） | 角度不對心 | 軸在軸向上交替推拉。聯軸器兩側軸向呈 180° 相位差且 1× 與 2× 高幅值為確鑿證據。 |
| 0° | 聯軸器兩側（軸向） | 非不對心 | 兩側軸向移動方向相同——可能為熱膨脹、管路應力或軟腳。非角度不對心。 |
| 不規則 / 不穩定 | 任何固定測點 | 機械鬆動 | 相位讀數在測量間隨機跳動——為鬆動接頭衝擊之特徵。相位不穩定即表示鬆動。 |
| 緩慢漂移 | 任意測點，隨時間變化 | 共振或熱效應 | 暖機期間相位逐漸偏移，顯示結構剛性隨溫度變化（熱不對心）。 |
| 穩定，非 0°/180° | 軸承 1 ↔ 軸承 2 | 靜態與力偶不平衡混合 | 相位介於 0° 與 180° 之間表示靜態與力偶成分混合——需進行雙平面動平衡校正。 |
Balanset-1A以轉速表為基準，顯示1×處的相位（振動計模式下的F1°讀數）。要比較兩個軸承之間的相位，應在相同方向（例如水平方向）測量每個軸承，並使用同一個轉速表參考標記。相位讀數之間的差值可以揭示故障類型，不需要任何專用軟體——只需將兩個讀數相減即可。
故障 1：不平衡
原因： 質心偏離旋轉軸線。製造公差、積垢、磨蝕、葉片斷裂、配重脫落。
頻譜： 主導峰值精確位於1×RPM。諧波極低。徑向振動。不平衡 力 隨轉速平方增長；振動振幅隨轉速上升，確切關係則取決於與共振的接近程度。相位穩定且可重複。
靜態不平衡（單平面）
純 1× 峰值，正弦波形。兩軸承同相位。單平面校正即可。
動態不平衡（雙平面 / 力偶）
同樣 1× 主導，但兩軸承相位差約 180°。需雙平面校正。
處置： 執行 轉子動平衡校正 使用 Balanset-1A。G 級公差依據 ISO 1940-1.
故障 2：軸不對心
原因： 聯軸器連接之軸軸線未重合。可能為平行（偏移）或角度（傾斜），通常兩者兼有。
平行不對心（徑向）
徑向方向 1× 與 2× 高幅值。2× 常 ≥ 1×。聯軸器兩側呈 180° 相位差。
角度不對心——徑向
徑向方向同時存在 1× 與 2×——兩者皆可能為主導頻率，因此僅憑徑向頻譜無法下定論，須以軸向量測結果為準。
角度不對心——軸向
軸向振動 ≥ 徑向振動的 50%，通常以 1× 為主，並伴隨 2× 與 3× 升高。聯軸器兩側軸向相位相差 180°。這是關鍵的鑑別性量測指標。
處置： 動平衡校正無效。請停機並執行軸對中。校正後重新檢查振動。
故障 3：機械鬆動
原因： 結構剛性喪失——螺栓鬆動、基礎裂縫、軸承座磨損、游隙過大。
零件鬆動
諧波「叢林」——1×、2×、3×、4×… 高達 10×+，振幅遞減。可能出現 0.5× 次諧波。
結構鬆動
1× 和/或 2× 佔主導。高階諧波較少。垂直振動強烈。
處置： 檢查並鎖緊安裝螺栓。檢查基礎。務必檢查鬆動 校正前 動平衡校正。
故障 4：滾動軸承缺陷
原因： 滾道、滾動元件或保持架出現點蝕、剝落、磨損。
BPFI = (n/2)(1 + Bd/Pd·cos α) · fs
BSF = (Pd/2Bd)(1 − (Bd/Pd·cos α)²) · fs
FTF = ½(1 − Bd/Pd·cos α) · fs
外圈缺陷 (BPFO)
BPFO、2×BPFO、3×BPFO… 處出現一系列峰值。無 1× 邊頻（靜止套圈）。最常見的軸承故障。
內圈缺陷 (BPFI)
BPFI 諧波伴隨 ±1× 邊頻（旋轉套圈，載荷區調製）。邊頻模式是關鍵識別特徵。
滾動元件缺陷 (BSF)
BSF 諧波。2×BSF 通常佔主導。非同步。常伴隨滾道損傷。
保持架缺陷 (FTF)
次同步基頻（FTF ≈ 0.4× 軸轉速）；其諧波可能延伸至 1× 以上。低頻。通常伴隨其他軸承損壞。
階段 1——次表面： 超音波／聲發射頻段（約20–60 kHz）。標準FFT無法顯示。可透過尖峰能量／包絡法偵測。
階段 2——早期缺陷： 衝擊會激振軸承的固有頻率（約500–2000 Hz）；離散的缺陷頻率（BPFO、BPFI）會在此階段末期以低振幅出現。從第2階段後期開始，Balanset-1A即可穩定偵測到這些離散缺陷頻率（數十至數百Hz）。
階段 3——發展中： 多重諧波。邊頻發展。噪聲底上升。
階段 4——嚴重： 寬頻噪聲。軸承頻率可能消失於噪聲中。需緊急更換。
包絡（解調）分析——早期軸承偵測
標準FFT頻譜分析能夠檢測出處於第2階段後期及之後的軸承缺陷。在此之前，軸承衝擊訊號過於微弱——且頻率過高——無法在噪聲底線之上顯現出來。 包絡分析 （亦稱解調或高頻偵測，HFD）將偵測範圍延伸至更早階段。
運作原理
當滾動元件撞擊到缺陷時，會產生短促的衝擊脈衝，激發高頻結構共振（通常為 5–20 kHz）。這些共振在每次衝擊時會短暫「鳴響」。包絡分析分為三個步驟：
- 帶通濾波器： 隔離高頻共振頻帶（例如 5–15 kHz），該頻帶內的衝擊會產生鳴響。
- 整流與包絡： 提取振幅調變模式——即跟隨鳴響峰值的「包絡」。
- 包絡的 FFT： 對包絡訊號進行 FFT 分析。結果顯示 重複率 衝擊的頻率——這等於軸承缺陷頻率（BPFO、BPFI、BSF、FTF）。
在原始頻譜中，BPFO 處的微弱衝擊可能僅產生 0.1 mm/s 的振動，在 2 mm/s 的機器噪音中難以察覺。但同樣的衝擊會激發 8 kHz 處的共振，而該處沒有其他振動源。解調後，BPFO 的重複模式會從乾淨的背景中清晰呈現。
相關參數
- 尖峰能量（SE）： 高頻衝擊能量的整體測量值。為標量趨勢值。適合用於「合格/不合格」篩選。
- gSE / HFD / PeakVue： 各廠商對包絡衍生參數的專屬命名。皆基於相同原理。
- 加速度包絡分析： Balanset-1A以速度（mm/s）為測量單位。若需完整的包絡分析，理想上應使用具備加速度輸入與帶通濾波功能的專用分析儀。不過，Balanset-1A的FFT在第2階段後期起，仍能於標準速度頻譜中有效偵測出各個軸承缺陷頻率。
處置： 檢查潤滑狀況。規劃軸承更換。增加監測頻率。
故障 5：齒輪缺陷
原因： 齒輪磨損、點蝕或斷齒。齒輪偏心。GMF = 齒數 × 軸 RPM / 60。
齒輪偏心
GMF 伴隨 ±1× 軸轉速的邊頻帶。齒輪的 1× 分量也可能升高。
齒輪齒磨損 / 損壞
多個 GMF 諧波伴隨密集的邊頻帶。嚴重度隨邊頻帶數量與振幅增加而上升。
處置： 檢查齒輪箱油中是否含有金屬顆粒。安排檢查。監測 GMF 邊頻帶趨勢。
故障6：電氣故障（馬達）
電磁故障會在 2× 電源頻率 （50 Hz 電網為 100 Hz，60 Hz 電網為 120 Hz）處產生振動。關鍵測試：切斷電源後，振動會 立即 消失。機械故障的振動則會逐漸衰減。
- 定子偏心： 2× 電源頻率，振幅穩定。
- 轉子條缺陷： 在1×運轉轉速附近會出現以極通過頻率（轉差率×極數——通常為0.5–2 Hz，因此需要精細的頻率解析度才能區分）為間隔的邊帶。也可能出現轉子導條通過頻率（導條數×軸轉速），並伴隨2×電源頻率的邊帶。
- 軟腳： 鬆開個別馬達機腳時，振動會發生變化。
故障 7：皮帶驅動問題
原因： 皮帶磨損、不對中或張力不當。皮帶驅動會在 皮帶通過頻率處產生振動，這通常為次同步頻率（低於 1× 軸轉速），因為皮帶長度大於皮帶輪周長。
常見皮帶特徵
- 皮帶磨損/缺陷： 在皮帶頻率 (fbelt) 及其諧波 (2×, 3×, 4× fbelt）。基頻出現在軸轉速1×以下——次同步峰值是關鍵指標；更高次諧波可能延伸到1×以上。
- 皮帶不對中： 在 1× 和 2× 軸轉速處軸向振動升高。類似於軸不對中，但僅限於皮帶驅動機。
- 張力不當： 高 1× 振動，隨皮帶張力調整而劇烈變化。皮帶過緊會增加軸承負荷；皮帶鬆弛會導致拍打聲和皮帶頻率峰值。
- 共振： 若皮帶跨距共振與運轉速度重合，可能激發皮帶自然頻率（皮帶「顫動」）。表現為皮帶自然頻率處的寬峰。
處置： 檢查皮帶狀況、張力及皮帶輪對中。更換磨損皮帶。若問題反覆出現，請使用雷射工具或直尺驗證皮帶輪對中。
故障 8：泵空蝕
原因： 當局部壓力低於液體蒸氣壓時，會形成蒸氣氣泡並劇烈破裂——通常發生在泵吸入口。每個氣泡破裂都會產生微衝擊。每秒數千次破裂會產生特徵性的寬頻噪音。
頻譜特徵
- 寬頻能量： 與機械故障（會產生離散峰值）不同，氣蝕會在寬頻帶範圍內產生一個隆起且不規則的噪聲基底——如下圖所示，大約從200 Hz延伸到顯示範圍的邊緣。頻譜看起來像是一個「隆起」或抬高的平台，而非尖銳的峰值。
- 隨機、非週期性： 無諧波，與軸轉速無關。噪音聽起來像「碎石」或「噼啪聲」——即使沒有儀器也能聽到。
- 低頻效應： 嚴重空蝕也可能導致 1× 處的不穩定，以及由流動湍流引起的寬頻低頻噪音。
處置： 提高吸入壓力（降低泵位、打開吸入閥、減少吸入管路損失）。檢查 NPSH可用 與 NPSH所需。若可能，降低泵轉速。空蝕會導致快速侵蝕損壞——切勿忽視。
故障 9：油膜渦動與油膜振盪（滑動軸承）
原因： 滑動（套筒）軸承中的油膜不穩定現象。油楔會迫使軸在軸承間隙內以次同步頻率做軌道運動。這與滾動軸承缺陷不同，僅發生於滑動/套筒軸承中。軸心軌跡顯示—— F8 — Charts → F6-Orbit 分頁 在Balanset-1A上——是觀察滑動軸承行為的經典方法。
油膜渦動
- 頻率： 約 0.42× 至 0.48× 軸轉速（常引用為 ~0.43×）。這是追蹤軸轉速的次同步峰值——若 RPM 增加，渦動頻率會成比例增加。
- 頻譜： 在 ~0.43× 處出現單一峰值，隨速度移動。振幅可能中等。
- 狀況： 油膜振盪的前兆。通常不會立即造成破壞，但表示不穩定。
油膜振盪
- 頻率： 鎖定轉子的第一 自然頻率 （臨界轉速）。與渦動不同，它不追蹤軸轉速——頻率隨 RPM 變化而保持不變。
- 頻譜： 在轉子第一臨界轉速處出現大型次同步峰值。振幅可能非常高——具破壞性。
- 狀況： 危險。 需立即採取行動。可能導致軸承報廢和軸損壞。
兩者都會產生次同步轉速峰值，但： 油膜渦動 位於約0.42–0.48×（並非精確的半階），而 鬆動 則會在恰好0.5×、1.5×、2.5×處產生峰值——精確的半階分量。兩者都會隨軸轉速的變化而改變；其中 不 跟隨轉速變化的是 油膜振盪，其鎖定在轉子的第一階臨界轉速上。油膜渦動僅發生在滑動軸承（軸瓦軸承）中——如果機器使用的是滾動軸承，則不可能是油膜渦動。
處置： 針對油膜渦動：檢查軸承游隙、油液黏度及負載。增加軸承負載或改變油液黏度。針對油膜振盪： 立即降低轉速 至臨界閾值以下。請諮詢轉子動力學專家。
ISO 10816 振動烈度——分類表
ISO 10816-1（ISO 10816系列的總則部分，已由ISO 20816取代，但仍被廣泛引用）為四種機械等級定義了振動烈度區間。振動以軸承座上測得的mm/s RMS速度來衡量。下表列出了全部四個等級的所有區間邊界——可作為評估測量結果時的快速參考。請注意，涵蓋功率高於15 kW、轉速在120–15,000 RPM之間工業機械的ISO 10816-3（現為ISO 20816-3），採用的是另一套方案——依剛性或撓性支承分為兩個機械組——而不是這裡所列的I~IV級。
| 機組類別 | A 區 良好 |
B 區 可接受 |
C 區 警報 |
D 區 危險 |
|---|---|---|---|---|
| 第一類 小型機器 ≤ 15 kW （泵、風機、壓縮機） |
≤ 0.71 | 0.71 – 1.8 | 1.8 – 4.5 | > 4.5 |
| 第二類 中型機器 15–75 kW （無特殊基礎） |
≤ 1.12 | 1.12 – 2.8 | 2.8 – 7.1 | > 7.1 |
| 第三類 大型機器 > 75 kW （剛性基礎） |
≤ 1.8 | 1.8 – 4.5 | 4.5 – 11.2 | > 11.2 |
| 第四類 大型機器 > 75 kW （柔性基礎，例如鋼結構框架） |
≤ 2.8 | 2.8 – 7.1 | 7.1 – 18 | > 18 |
步驟 1： 根據功率和基礎類型確定您的機器類別。
步驟 2： 在每個軸承座的徑向方向測量整體振動速度（mm/s RMS）。
步驟 3： 找出所在區域。 A 區 = 新投運或狀態極佳。 B 區 = 可無限制長期運轉。 C 區 = 僅可接受短期運轉 — 安排維護。 D 區 = 正在發生損壞 — 盡快停止機器。
請記住： 趨勢比絕對值更重要。 一台原本為1.2 mm/s、現運轉在2.4 mm/s（Class II的Zone B）的機器振動已翻倍——即使仍屬「可接受」，也應查明原因。Balanset-1A的振動計模式（F5）會顯示總體速度V1s，以便即時進行區域評估。
ISO 10816 已正式被 ISO 20816（2016–2022 年發布）取代。大多數機器類型的區域邊界保持相似，但 ISO 20816 增加了位移的評估標準，並擴展了特定機器的部分內容。實際上，ISO 10816 的數值仍是業界標準參考。Balanset-1A 和大多數工業振動計畫仍使用 ISO 10816 區域。
從測量到監控
趨勢分析
單一頻譜只是快照。振動分析的威力在於 趨勢分析 — 追蹤隨時間的變化。
- 建立基線： 測量全新或狀態良好的設備。儲存頻譜——Balanset-1A的 F6 — Reports 存檔保存測量數據與HTML報告。
- 設定間隔： 關鍵設備：每週。標準設備：每月。輔助設備：每季。
- 確保重複性： 相同測點、相同方向、相同運轉條件。
- 追蹤變化： 即使位於 ISO A 區，相對於基線增加 2 倍仍屬顯著。
- 使用測量路線： Balanset-1A的 F9 — Route Inspection 引導可重複的測量巡檢，並將讀數與ISO 10816-1分區進行趨勢比對。
決策演算法
- 取得高品質頻譜（F8 圖表，徑向 + 軸向）。
- 找出最高峰值 — 即為主要問題。
- 對應故障類型：
- 1× 佔主導 → 不平衡 → 使用 Balanset-1A 進行動平衡校正。
- 2× 佔主導 + 軸向振動高 → 不對心 → 重新對中軸系。
- 多諧波 → 鬆動 → 檢查並鎖緊。
- 非同步峰值 → 軸承 → 規劃更換。
- GMF + 邊頻 → 齒輪 → 檢查潤滑油，檢視齒輪箱。
- 先修復主要故障 — 次要症狀通常會隨之消失。
常見問題 — 振動分析
▸ 什麼是振動分析？
▸ 如何區分不平衡與不對心？
▸ 什麼是軸承故障頻率？
▸ 良好的振動水準為何？
▸ Balanset-1A 能進行振動分析嗎？
▸ 時間波形與 FFT 頻譜的差異？
▸ 我應該多久測量一次振動？
▸ 造成 0.5×（次諧波）振動的原因為何？
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko是一名振動分析工程師，也是Vibromera的創辦人兼執行長。 15年多來，他一直在現場——而非在試驗台上——為旋轉設備進行動平衡校正：粉碎機、工業風機、破碎機、離心機、軸與主軸。正是這些實際工作催生了Balanset系列儀器——它們被設計為一種專業人員可以隨身攜帶到機器旁、在現場獨立使用的工具，而非實驗室設備。 Vibromera成立於2017年，自2023年起總部設於葡萄牙波爾圖。Balanset系列產品的研發、組裝與支援均在此完成。旗艦產品是Balanset-1A，一款用於單平面及雙平面動平衡校正與振動診斷的可攜式分析儀。 Nikolai親自參與客戶支援工作，處理各種棘手的動平衡校正案例，並參與軟體開發。他以任何語言為全球客戶提供服務。
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