了解转速表信号
在 振动分析, a 转速表 是一种能产生与轴旋转同步的定时脉冲的传感器。它同时承担两项任务:既能高精度地测量运行速度(RPM),又能——更重要的是——为分析仪提供 阶段 参考值。如果没有这个参考值,平衡校正以及大多数先进的转子诊断工作就根本无法进行。
1. 定义:什么是转速表?
转速表的输出是一个干净的脉冲序列,通常为 每转一次 脉冲。从功能上讲,它与来自一个 键相器,这两个术语常被互换使用。每个脉冲标志着某个瞬间 t = 0 每转一圈,使每个振动样本在轴上都处于已知的角位置。这一事实——即知道 其中 轴在每一时刻的状态——正是这一因素将原始的振动轨迹转化为可操作的诊断信息。
2. 转速表的工作原理
用于振动测试的转速计装置由两部分组成:
- 轴上的靶心 — 传感器每转一圈检测一次的特征:一条反光胶带、一个螺栓头、一个键槽、一个缺口或一个现有的齿轮齿。
- 一个固定式传感器 瞄准目标。常见类型包括:
- 光电/激光转速计 — 发射光束并检测反光带的反射光,每当反光带经过时便发出一个脉冲。这是便携式设备的标准选择 实地平衡 因为除了贴上一条胶带外,无需对轴进行任何处理。
- 接近式(涡流)探头 — 非接触式检测键槽或缺口;经典的固定式 Keyphasor。
- 霍尔效应传感器 — 感知固定在轴上的小磁铁。
无论使用何种传感器,其脉冲序列都会与 加速度计 信号,并将振动数据与轴角同步。
3. 转速表信号的双重作用
速度测量
通过测量脉冲之间的间隔时间,分析仪可得出瞬时且高度精确的转速。这种方法比手持式接触式转速计精确得多,对于将振动频率与特定机器部件进行匹配至关重要——例如,区分 运行速度谐波 从 轴承故障频率.
Phase reference
这是关键环节。分析仪测量转速计脉冲与振动分量峰值之间的延迟——例如1× 不平衡 响应——并将该延迟转换为相位角。相位正是工程师所关注的 其中 重点在哪里,因此该在哪里添加一个 校正重量. Phase 还支持:
- 实地平衡 — 若无相位参考则无法实现;分析仪利用试重前后波形的振幅和相位来计算校正值。
- 阶次分析 — 将频率轴归一化为运行速度的倍数(阶数),这对变速机器至关重要。
- Advanced plots — 博德, 奈奎斯特 和 轨道 所有图表都需要转速表提供的相位标记。
4. 转速表在现场平衡中的应用
在便携式仪器上,转速表并非可选配件——它是实现现场单平面和双平面动平衡的关键组件。该 平衡仪-1a 随附的光学激光转速计通过轴上的小块反光胶带触发,工作距离为50–500毫米,且覆盖250–90,000转/分钟的完整转速范围。其每转一次的脉冲为软件提供相位参考,用于计算每个平衡块的质量和角度,并验证 残余不平衡量 校正后。实际上,不起眼的转速表脉冲正是整个平衡工作流程的时间基准。
5. 常见误区
- 双重触发: 光亮的轴或第二个反光部件可能会触发额外的脉冲,导致报告的转速翻倍。使用哑光胶带并仔细对准即可避免这种情况。
- 脉搏微弱或无脉搏: 脏污的测距带、过大的间距或不恰当的瞄准角度都会导致信号丢失,从而造成相位失真。使用干净、边缘平齐的测距带目标并保持正确距离,通常可以解决大多数问题。
- 环境光线 阳光直射传感器可能会导致激光转速计失灵;遮挡目标即可恢复稳定的脉冲信号。