ISO 5348：机械振动和冲击 - 加速度计的机械安装

概括

ISO 5348 是所有振动分析师必备的基础标准，且极具实用性。它解决了直接影响数据质量的关键因素： 加速度计 以物理方式连接到机器上。该标准规定了各种安装方法，并描述了每种方法如何影响测量的频率响应。遵循 ISO 5348 中的指导对于获得准确且可重复的振动数据至关重要，尤其是在测量高频振动时。

目录（概念结构）

该标准旨在为安装技术提供清晰、实用的建议：

1. 1.适用范围及安装方式：

   本章节阐明了该标准的目的：为加速度计在振动表面的安装方法提供清晰的技术指导，以确保获得准确的数据。本章节介绍了该标准的核心论点：安装方法是测量系统的关键部分，直接决定了能够收集可靠数据的最高频率。不良的安装技术会起到机械滤波器的作用，在高频振动被测量之前对其进行衰减或阻尼。随后，本节将详细介绍将要评估的主要安装方法：螺柱安装、粘合剂安装和磁性安装，并为本文档的其余部分奠定框架。

2. 2.螺柱安装：

   该方法被认为是加速度计安装的最佳参考级技术。该方法包括在机器结构上钻孔，攻丝，然后将加速度计的安装螺柱直接拧入孔中。标准规定，安装表面必须清洁、平整且光滑，必要时需对孔口进行加工。应在传感器底部涂抹一层薄薄的硅脂或类似的耦合液，以填充任何微小的空隙，从而最大限度地增加表面接触面积并改善高频能量的传输。该方法可提供最高的安装刚度，从而实现最高的安装谐振频率。这确保了传感器能够精确测量尽可能宽的频率范围，而不会因安装本身的谐振而影响测量结果。该方法被视为所有其他方法的基准，对于永久性监测装置、高频诊断测试（例如轴承和齿轮）以及传感器校准至关重要。

3. 3. 粘合安装：

   本节详细介绍了粘合剂作为半永久性安装解决方案的使用方法，这种方案通常在无法或不允许在机器上钻孔的情况下使用。该标准区分了不同类型的粘合剂。为了获得最佳效果，建议使用硬质粘合剂，例如氰基丙烯酸酯（“强力胶”）或双组分环氧树脂。关键原则是使用最少量的粘合剂，在传感器底座和机器表面之间形成非常薄且刚性的粘合线。厚的或软的粘合剂（例如硅橡胶）会起到阻尼器的作用，严重限制高频响应。如果在经过适当处理的表面上正确操作，刚性粘合剂安装可以实现几乎与螺柱安装一样高的可用频率范围，使其成为许多诊断应用的可行替代方案。该标准还涵盖了粘合剂安装底座的使用，底座是粘在机器上的小金属垫，用于为螺柱安装传感器提供可重复安装的位置。

4. 4.磁性安装：

   本章讨论磁性底座的使用，这种底座在便携式、 基于路线的数据收集 由于其便利性。然而，该标准强调这种便利是以牺牲数据质量为代价的。磁性安装座的刚性本质上不如螺柱或粘合剂安装座。此外，磁铁会显著增加加速度计的质量。较低的刚度和较高质量的结合会大幅降低传感器系统的安装谐振频率，从而严重限制可用的测量上限频率范围。该标准明确指出，用磁铁收集的高频数据（通常高于 2,000 Hz）通常不可靠。它为最大限度地提高磁性安装座的质量提供了实用指导：使用强力的“双极”磁铁，确保接触面完全清洁平整，并在将磁铁安装到机器上时施加稳定的压力。

5. 5. 其他方法（探针）：

   本节讨论手持式探头（通常称为“刺杆”）的使用，这些探头有时用于快速检查或用于难以触及的区域。本标准强烈建议不要在任何严肃的诊断工作中使用此方法。人体是一个非常有效的低通滤波器和阻尼器，不可能以恒定的压力或完全垂直的角度握住探头。因此，这种方法被证明具有高度不可重复性，并且其频率响应受到严重限制，通常低于 1,000 Hz。虽然探头可能能够确认存在非常大的低频振动（例如严重的不平衡），但它完全不适合进行可靠的趋势分析或检测轴承和齿轮缺陷等高频故障。

6. 6. 表面准备和布线：

   本标准的最后一部分提供了关键的实用建议，无论使用何种安装方法，都能确保数据质量。它强调必须妥善处理安装表面。这包括确保表面尽可能平整光滑，并清除所有油漆、锈迹或污垢，以确保金属与金属（或金属与粘合剂与金属）的直接接触。对于螺柱安装，它规定如果表面不是完全平整，则需要对孔平面进行加工。该标准还提供了有关传感器布线的重要指导。它建议将电缆牢固地绑扎到距离传感器较近的结构上。这可以减轻连接器的应力，更重要的是，可以防止电缆移动。如果在测量过程中允许电缆摆动，它会由于摩擦电效应而产生低频电信号，这会污染真实的振动信号并导致数据错误。

关键概念

• 频率响应是关键： 该标准的核心思想是，安装方式就像一个机械滤波器。不良的安装方式（例如磁铁）会增加质量并降低刚度，形成一个低通滤波器，在高频振动到达传感器之前就将其切断。
• 刚度至关重要： 为了准确传输高频振动，传感器与机器之间的连接必须尽可能坚固且轻便。因此，直接螺柱安装优于所有其他方法。
• 便利性和准确性之间的权衡： 标准明确指出了其中的利弊权衡。磁性支架方便基于路线的数据收集，但分析人员必须接受可用频率范围的牺牲。对于高频轴承或齿轮分析，强烈建议使用螺柱式或粘合式支架。
• 重复性： 遵循标准的指导，例如使用安装垫进行可重复的传感器放置，对于良好的趋势分析至关重要，因为它可以确保数据的变化是由于机器的状况造成的，而不是测量技术的变化。

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