理解振动分析中的速度

定义：什么是振动速度？

速度 是位移相对于时间的变化率。在振动分析中，它衡量的是部件运动的“速度”。在三个主要振动参数（位移、速度和加速度）中，速度是评估常见频率范围内一般旋转机械整体健康状况和振动严重程度最常用的参数。

为什么速度是严重程度测量的标准？

速度已成为通用振动监测的行业标准，主要原因如下：

• 破坏能量的最佳指标： 振动的破坏能量与其速度最直接相关。给定的速度水平对应于各种机器速度和类型的一致振动严重程度。
• “平坦”频率响应： 在机器诊断最关键的频率范围内（通常为 10 Hz 至 1,000 Hz 或 600 至 60,000 CPM），速度可以提供最平衡或“平坦”的视图。这意味着它对低频问题（例如不平衡）和高频问题（例如错位）几乎同样敏感，使其成为一个卓越的全方位指标。
• 国际标准依据： 机械振动的全球标准，例如 ISO 20816 （取代了旧的 ISO 10816），使用 RMS（均方根）速度 作为定义不同类别机器的接受限度和警报水平的主要指标。

单位和测量

常用单位

振动速度通常用以下两个单位之一来表示：

• mm/s（毫米每秒）： 标准 SI 单位，在世界大部分地区普遍使用。
• in/s（英寸/秒）： 标准英制单位，在美国很常见。

速度几乎总是被测量和趋势化为 有效值 值，因为这最能代表其能量含量。

如何测量？

速度可以通过两种主要方式测量：

1. 直接使用速度传感器： 电动速度传感器产生的电压与振动速度成正比。这类传感器曾经很常见，但如今已被加速度计所取代。
2. 通过积分加速度计信号： 这是目前最常用的方法。坚固耐用的加速度计测量加速度，然后数据采集器或监控系统以电子方式积分该信号来计算速度。这种方法结合了加速度计的宽频率范围和可靠性以及速度参数的诊断优势。

速度在诊断中的作用

整体速度较高表明机器存在问题，但无法确定原因。下一步是查看 速度谱（FFT） 看看哪些频率对整体价值有贡献。

• 高速度 1倍转速 指向 不平衡.
• 高速度 2倍转速 指向 错位.
• 运行速度谐波处的一系列速度峰值表明 松弛.

虽然加速度更适合于高频故障（轴承、齿轮），而位移更适合于低频问题（结构运动），但速度仍然是机器在其主要运行范围内“全局”观察动态健康状况的最有价值的参数。

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