ZF-31型振动幅值仪

　　引言

　　水轮发电机等大型旋转机械在长期连续运行中往往会出现各种各样的故障甚至造成险情,因此,经常性地或者定期地对设备进行振动监测是保证设备正常运行、及时发现故障、提高生产效率的重要措施。再者,对新安装的大型旋转设备在正式投入运行之前也必须按照有关规定进行振动检测,以确保设备的正常运行。

　　水轮发电机在运行中的振动波形为某一固定的正弦波。当出现故障时,其主要表现为振动幅值的增加,甚至超出规定限值,因此,振动幅值是表征水轮发电机运行的重要参量。又如在稳态激振的振动测量中,振动频率是已知的,振动幅值是其主要振动参量。对于只需要测量振动幅值的场所,如果采用常规测量设备(至少需要传感器、放大器、记录器以及分析仪器等)进行测量就显得笨重而麻烦,且存在配套困难、系统误差大等不足。针对上述情况,在有关部门的建议下,经过多方考察和大量试验,我们研制成功了ZF-31型振动幅值仪。该仪器具有如下特点:

　　(1)整套仪器进行了参量化标度,在数字面板表上直接显示振动位移的峰-峰值。无需与其它仪器配套即可单独完成振动测量工作,避免了以往复杂的数据计算及整理工作。

　　(2)可同时进行三个通道的位移参量测试,采用一个轻触式通道转换按钮即可在数字表头上顺序显示三个通道的测试数据,操作方便,且缩小了仪器的体积。

　　(3)拾振器采用了机电无源伺服技术,性能优良,使用中无需调零。

　　(4)拾振器的灵敏度进行了归一处理,保证了使用中的互换性能。

　　(5)具有欠压显示功能,当电池电压低于设定值时,测量显示器前面板上的欠压显示发光管闪亮,以提醒使用者及时充电,或更换电池。

　　(6)测量显示器设有信号输出插座,可直接与数据采集器等各种记录仪器连接,记录测点的时程曲线,以便对振动信号作进一步的分析。

　　(7)整机动态范围大,低频特性好,在0.5~25Hz范围内可进行有效测量。

　　(8)仪器操作简便,读数直观,体积小巧,便于携带。采用交、直流供电,既可作为定点振动观测仪器,也适用于野外振动测量。

　　(9)本仪器可用于结构振动测量、工业振动测量和大型旋转机械的振动测量等。

　　1　仪器的结构与原理

　　ZF-31型振动幅值仪由3台拾振器和1台三通道测量显示器组成,可同时进行3道振动信号的测量。仪器的3个通道相互独立,功能相同,其中1个通道的原理框图如图2所示。

　　1.1　拾振器

　　拾振器是我所研制的891-Ⅱ型无源伺服式速度计。该拾振器具有灵敏度高、工作频带宽、低频特性好、使用方便等特点。由于采用了无源闭环伺服技术和高自振频率的往复式轻摆结构,并合理选择机电参数,使低频的使用范围和量程范围大为扩展,体积大大缩小,而且较好地解决了使用中需调零和运输中弹性元件易受损坏的问题。拾振器采用了全封闭结构,提高了抗干扰能力和密封性能。为了使用方便,保证仪器的互换性能,对拾振器的灵敏度进行了归一处理。