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平衡服务 振动分析仪

振动分析仪 - 双通道 FFT 频谱、相位和故障诊断功能

Balanset-1A 是一款双通道振动分析仪,可绘制实时 FFT 频谱,以 1×RPM 的速度测量振幅和相位,并绘制故障特征图,以区分不平衡、不对中、松动和轴承损坏,然后在同一会话中进行平衡。一套便携式工具包的价格为 1 975 欧元,包括诊断、校正和验证,无需更换仪器。

笔记本电脑上的 Balanset-1A 振动分析仪 FFT 频谱接口

简而言之 Balanset-1A 振动分析仪从其两个振动传感器(模拟 MEMS 加速度计)采集同步双通道信号,计算实时 FFT 频谱,并显示各轴阶次谐波的幅值和相位。不平衡表现为显著的 1× RPM 峰值;不对中表现为升高的 2× 和 3× 分量;已发展的轴承故障表现为 BPFO/BPFI 峰值及边带;松动表现为分数谐波。由于现场动平衡使用的是同一套硬件和传感器,因此您可以在一次现场访问中完成故障诊断、校正并验证结果 — 在 5 到 1000 Hz 范围内测量 0.2 到 80 mm/s 的振动速度。

您的机器需要振动分析的迹象,而不仅仅是测量读数

一个单一的总振动数就能告诉你出了问题。FFT 频谱则会告诉你是什么以及为什么。在这种情况下,需要使用合适的分析仪:

振动原因不明 总体电平升高,但无法判断是不平衡、不对中、松动还是轴承损坏造成的,FFT 可将每个特征区分开来。
强大的 1× RPM 组件 主要的一阶峰值是转子残余不平衡的教科书特征,也是进行平衡的触发因素。
升高的 2× 或 3× 谐波 明显的二阶或三阶分量通常表示联轴器或轴的角度或平行不对中。
次谐波或宽带噪声 随着故障发展,低阶轴承故障频率(BPFO、BPFI、BSF、FTF)及其谐波会出现在速度频谱中 — 这是值得在故障停机前进行趋势跟踪的预警,尽管最早期的损伤阶段仍需要高频包络分析。
维修后验收检查 在平衡、校准或更换轴承后,您需要测量证明水平已降至 ISO 20816 的接受边界以下。
定期状况监测调查 定期记录基线光谱可让您了解振幅上升的趋势,并在意外停机前制定维护计划。

Balanset-1A 分析仪的测量范围

分析仪采集由激光转速计作为参考的两个随附振动传感器(模拟 MEMS 加速度计)的同步信号。下列每个参数都可在一次采集中获得:

  • 整体振动速度(毫米/秒有效值)和加速度(米/秒² 或克)
  • 实时 FFT 频谱,用户可选择分辨率
  • 两个通道同时显示振动波形(时域信号)
  • 相对于轴转速计参考值的 1×RPM 相位角
  • 从 FFT 提取的 1×、2×、3× 和更高轴阶振幅
  • 双通道同时采集(两个轴承平面同时采集)
  • 运行速度(RPM)来自光学激光转速计,无需铭牌
  • 连续测量的振动趋势日志
  • 可打印报告:波形、频谱和数字摘要
up to ×10当不平衡载荷减半时的轴承寿命(ISO 281)
-70%一次平衡治疗后的典型振动下降
2通道,同步采集
5–1000 Hz分析仪频率范围

故障诊断 - 读取 FFT 频谱

每种机械故障都会留下明显的光谱指纹。下表将最常见的故障与它们的光谱特征进行了映射,因此您可以直接从 Balanset-1A 显示屏上读取机器的状况。

振动故障诊断指南 - 光谱特征
故障主要光谱成分其他指标
转子不平衡强劲的 1× RPM;所有其他订单均较低相位稳定;振幅随速度平方而上升;通过试重测试确认
角度偏差升高 1 倍和 2 倍;有时 3 倍轴向振动通常等于或超过径向振动;耦合时的相位差 ≈180°
平行偏差强烈的 2× RPM;也可能出现 1×径向振动大;通过耦合器在径向测得 180° 相移
机械松动次谐波(0.5×、0.33×)和多谐波,最高可达 10×宽带本底噪声升高;负载时症状加重
滚动轴承磨损BPFO、BPFI、BSF 或 FTF 缺陷频率及其谐波可能在总体水平上升之前出现;缺陷频率附近的边带证实了进展情况
谐振接近固有频率的大振幅,通常与转速不同步振幅在特定速度下达到峰值;通过共振,相位发生 ~180° 的偏移

当 1× 分量占主导地位时,直接切换到平衡模式——Balanset-1A 使用相同的测量运行作为影响系数计算的基线,因此不会浪费时间。

为什么单一的总体数字会造成失误

振动笔或简单的 RMS 表会将所有频率分量汇总为一个数字。两台机器可能显示出相同的总体水平,但故障却完全不同——一台以 1× 不平衡为主,另一台以轴承缺陷边带为主。如果没有频率分辨率,就只能猜测故障原因,并有可能采取错误的补救措施。FFT 对信号进行分解,使每种故障类型在其各自的特征频率上显示为标记峰值,从而在同一次测量中为您提供诊断和处方。

ISO 281 说明了为什么诊断在经济上也很重要。滚动轴承的基本额定寿命为 L10 = (C/P)p (以百万转计),其中 P 为等效动轴承载荷,p = 3 适用于球轴承(滚子轴承为 10/3)。残余不平衡会给该载荷增加一个旋转分量,因此将 1× 振动幅值减半大致等于将不平衡载荷减半;当这一旋转载荷主导 P 时,轴承寿命最多可增加 2p关于 球轴承为 8 倍,滚子轴承为 ~10 倍。仅当测得的 1× 振动可合理代表旋转动轴承载荷时,此估算才成立。请使用 轴承寿命计算器 以量化您的机器所节省的费用。

如何将 Balanset-1A 用作振动分析仪 - 具体步骤

  1. 安装传感器。 使用磁性安装座将一个或两个振动传感器固定到轴承座上。对于相位参考分析,将激光转速计反光条夹在旋转轴上,并将传感器对准它(工作距离 50–500 mm)。两个通道会同时记录。
  2. 启动转子并采集数据。 打开 Balanset 软件,选择 分析仪 模式,然后开始采集。软件可在标准的 Windows 笔记本电脑上实时显示波形、FFT 频谱和以毫米/秒为单位的总体 RMS 振动水平。
  3. 阅读频谱。 识别主要频率峰值。一阶振幅和相位会根据转速脉冲自动显示。参考上述故障表,将频谱模式与最可能的故障类型相匹配。
  4. 与验收限值进行比较。 将总速度读数与相关的 ISO 20816 根据机器等级和额定功率确定区域边界 (A/B/C/D)。为维护报告导出频谱图和数值。
  5. 如果确认存在不平衡,则在同一次现场作业中进行平衡。 已采集的基线测量值可作为影响系数序列的第一次运行。添加试验重量,再次运行,然后让软件计算校正结果——无需额外仪器,也无需再次上门。

振动测量标准

ISO 20816 定义了非旋转部件振动速度(毫米/秒有效值)的评估区域:A 区(新投产)、B 区(可接受的长期运行)、C 区(报警——立即调查)、D 区(危险——有损坏风险)。限值因机器等级和轴心高度而异。Balanset-1A 以毫米/秒有效值为单位报告总体振动速度,因此您可以直接与机器类型对应的相关 ISO 20816 部分进行比较。

一旦确定存在不平衡,平衡后的残余不平衡将根据以下标准进行评估 ISO 21940-11 G 级(G0.4 至 G40)。Balanset-1A 在其可打印的报告中记录了所达到的残余不平衡度,为您提供了与适用标准相对应的可验证记录。使用 剩余不平衡计算器 以找到开始前允许的公差。

Balanset-1A——您的全套现场分析仪和平衡套件

本页面上的所有内容都是通过一个便携式仪器完成的,那就是 Balanset-1A。它是一款双通道动平衡仪和振动分析仪,可通过 FFT 频谱诊断故障,并在确认不平衡时平衡刚性转子。 在自己的轴承中,以运行速度,使用三次运行影响系数法——软件会计算出精确的修正质量和角度,并保存一份报告。

全套 Balanset-1A 平衡组件,包括传感器、激光转速计、刻度尺和包装盒

全套装备的内容

1,975 欧元 - 全套设备,有库存,增值税发票

  • 接口测量单元(USB,2 个通道)
  • 两个振动加速度计(4 米电缆,可选 10 米电缆)
  • 激光转速计/光学相位传感器(50-500 毫米)
  • 传感器磁性支架
  • 用于试秤和校正砝码的数字秤
  • Windows 平衡和分析软件
  • 塑料运输箱
推荐

全套装备

装置 - 2 个传感器 - 激光转速计 - 磁性支架 - 电子秤 - 软件 - 运输箱。开箱即可进行分析和平衡所需的一切。.

原厂设备制造商

OEM 套件

装置、2 个传感器、激光转速计、软件。适用于已经拥有支架、秤和箱子的集成商,或将该装置嵌入平衡机的集成商。

主要技术规格
参数价值
测量通道2(单平面和双平面平衡)
振动速度范围0.2–80 mm/s RMS
频率范围5–1000 Hz(在 550 Hz 以上幅值误差 ≤10%)
测量精度全量程的 ±5%
方法3 运行影响系数(1 或 2 平面)
分析1 倍振幅和相位、FFT 频谱和波形、保存的报告
笔记本电脑不包括(Windows PC,可应要求提供)
有库存 DHL 葡萄牙 35 欧元 DHL 全球 110 欧元 2 年保修 增值税发票 工程师支持

Balanset-1A 分析仪显示的内容

Balanset-1A 双通道振动分析仪概览屏幕

双通道分析仪概述

在一台 Windows 笔记本电脑上同时显示两个传感器的总体振动水平、FFT 频谱和相位角。

实时 FFT 频谱显示频率峰值,用于故障诊断

实时 FFT 频谱

频率峰值可将不平衡(主要为 1×)与不对中(2×)和轴承缺陷边带区分开来。

现场安装在轴承座上的加速度计和激光转速计

实地测量

安装在运行中机器轴承座上的振动传感器和激光转速计 — 无需拆卸机器。

在 Balanset 软件中显示 1x RPM 时的振幅和相位

1× 时的振幅和相位

一阶振幅和相位角相对于转速计基准显示——这是影响系数平衡所需的输入。

带波形和频谱的可打印 Balanset-1A 测量报告

记录在案的报告

波形、FFT 频谱和数字摘要以可打印报告的形式导出,用于维护记录。

振动分析仪常见问题

FFT 分析如何区分不平衡和不对齐?
不平衡产生的单个主要峰值正好为运行速度的 1 倍。角度不对中通常显示出强烈的 2 倍分量,有时是 3 倍,通常伴有轴向振动加剧。平行不对中会产生一个突出的 2 倍径向峰值。Balanset-1A 会在 FFT 显示屏中自动标出这些峰值,这样您就可以在决定校正之前确定主要故障。如果 1× 分量占主导地位,则同一测量运行将直接转入平衡计算。
可以将 Balanset-1A 作为独立的分析仪使用而不进行平衡吗?
是的,该设备仅在分析仪模式下运行,可记录振动频谱、以毫米/秒为单位测量总体水平,并记录数据以进行状态监测趋势分析,而无需进入平衡模式。这对于进厂检验、定期状态调查和根据 ISO 20816 限值进行维修后验收测量非常有用。
FFT 的频率范围有多大?这是否足以进行轴承故障诊断?
Balanset-1A 覆盖 5 到 1000 Hz,可捕获所有轴阶次谐波,以及大多数工业滚动轴承在典型转速下的基本轴承故障频率(BPFO、BPFI、BSF、FTF)及其低阶谐波。不过请注意其限制:轴承早期损伤通常通过高频加速度和包络(解调)技术检测,这需要数 kHz 到数十 kHz 的带宽 — 超出了本仪器的范围。在 5–1000 Hz 范围内,Balanset-1A 会在轴承故障于缺陷频率处产生可测的速度分量时显示故障,也就是说是在较为发展的阶段;它不能替代专用的宽带轴承诊断仪器。
ISO 20816 适用于我的机器吗?
ISO 20816 涵盖了多种旋转机械的多个部分:泵、压缩机、风扇、涡轮机、电动机和发电机。具体的区域边界取决于机器的功率等级和轴心高度。Balanset-1A 以毫米/秒有效值为单位报告总速度,因此您可以将 ISO 20816 中涉及您的机器类型的部分直接应用到读数中。
相位测量的精度是否足以进行双平面平衡?
是的。相位相对于光学转速计脉冲进行测量,提供可重复的角度参考。双通道同步采集可确保在同一轴位置对两个轴承平面进行采样,这对于在双平面动平衡工作中准确计算交叉效应(影响系数)至关重要。
如果仅靠平衡并不能解决振动问题,分析仪能提供什么帮助?
当平衡减少了 1× 分量,但整体振动仍然很高时,FFT 会立即显示哪个其他频率分量已成为主要分量——无论是 2× 不对中谐波、轴承缺陷频率还是次谐波松动特征。这就准确地指导了下一步的纠正措施,而不是让技术人员去猜测。请参阅我们的案例研究,了解诊断持续振动的实际案例。

先诊断,再自信地平衡

Balanset-1A 将双通道 FFT 分析仪和双平面平衡器集成在一个便携式套件中。从频谱中读取故障,在源头进行校正,并根据 ISO 20816 进行验证——所有这一切只需一次现场考察,费用为 1,975 欧元。

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