免费工程工具 · #006
振动单位转换器
在任意频率下,振动速度、位移、加速度和分贝之间进行转换。所有结果同时显示。
成果
振动关系
对于角频率为 ω = 2πf 的正弦振动信号,位移 (d)、速度 (v) 和加速度 (a) 这三个振动量之间的关系可以通过微分来解释:
均方根值 vs 峰值 vs 峰峰值
对于纯正弦信号:
- 峰值 = 均方根值 × √2 (≈ 1.414)
- 峰峰值 = 2 × 峰值
- 均方根值 = 峰值 / √2 (≈ 0.7071)
分贝标度 (dB)
振动速度常以 dB 表示,参考值为 10⁻⁹ m/s(= 10⁻⁶ mm/s),即 ISO 1683 推荐参考值:
例如,1 mm/s RMS = 10⁻³ m/s → dB = 20 × log₁₀(10⁻³ / 10⁻⁹) = 20 × 6 = 120 分贝.
快速参考表
| 速度(毫米/秒 RMS) | dB 参考 10⁻⁹ m/s | 典型评估 |
|---|---|---|
| 0.28 | 109 | 非常好(新机器) |
| 0.71 | 117 | 良好 |
| 1.12 | 121 | 合格(第一组) |
| 1.8 | 125 | 合格(第二组) |
| 2.8 | 129 | 可接受(第 2 组) |
| 4.5 | 133 | 大多数情况下不可接受 |
| 7.1 | 137 | 危险区域 |
⚠️ 注意: 这些转换假设振动为纯正弦波(单频)。但实际信号复杂,可能包含许多谐波;宽带均方根值不能直接用这些公式转换。
Displacement = Velocity / (2πf), where f is the frequency in Hz. Specifically, for peak values: d_0pk (μm) = v_peak (mm/s) / (2πf) × 1000. The peak-to-peak displacement is double the 0-peak value.
The standard reference for vibration velocity in dB is 10⁻⁹ m/s (= 1 nm/s = 10⁻⁶ mm/s). The formula is:
dB = 20 × log₁₀(v_RMS / 10⁻⁹)
where v_RMS is in m/s. For example, 1 mm/s RMS = 120 dB.
For a pure sinusoidal signal:
- Peak = RMS × √2 ≈ RMS × 1.414
- Peak-to-Peak = 2 × Peak
- RMS = Peak / √2 ≈ Peak × 0.7071
These ratios only hold for pure sine waves. For complex vibration signals with multiple harmonics, the crest factor (Peak/RMS) will differ from √2.
First convert velocity to acceleration using a = v × 2πf. With velocity in mm/s:
a (m/s²) = v (mm/s) × 2πf / 1000
Then divide by g = 9.80665 m/s² to get the value in g units. Note: this requires knowing the vibration frequency.
Velocity, displacement, and acceleration are related through calculus — each is the time derivative of the previous. For a sinusoid at frequency f, differentiating multiplies the amplitude by 2πf. Therefore, converting between these quantities requires knowing the frequency.
Only conversions within the same quantity (e.g., RMS to peak) are frequency-independent.
本页所述的操作流程由 Vibromera 团队使用 Balanset-1A(一款用于现场转子平衡的便携式双通道动平衡仪及振动分析仪)开发并经过实地测试。
专业现场动平衡仪器和振动分析仪。一台设备即可测量速度、位移和加速度。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko是一名振动分析工程师,也是Vibromera的创始人兼首席执行官。 15年多来,他一直在现场——而非在试验台上——为旋转设备进行平衡:粉碎机、工业风机、破碎机、离心机、轴和主轴。正是这些实际工作催生了Balanset系列仪器——它们被设计为一种专业人员可以随身携带到机器旁、在现场独立使用的工具,而非实验室设备。 Vibromera成立于2017年,自2023年起总部设于葡萄牙波尔图。Balanset系列产品的研发、组装与支持均在此完成。旗舰产品是Balanset-1A,一款用于单平面及双平面平衡和振动诊断的便携式分析仪。 Nikolai亲自参与客户支持工作,处理各种棘手的平衡案例,并参与软件开发。他以任何语言为全球客户提供服务。