轴承振动测量仪校准方法研究

　　1 引言

　　轴承振动测量仪是测量轴承振动加速度或速度的专用仪器，广泛用于深沟球轴承、角接触球轴承和圆锥、圆柱滚子轴承、汽车水泵轴连轴承和纺织轴承等各类轴承的振动测量。轴承振动测量仪以真有效值 (用分贝)直观地表示振动值，同时显示轴承振动波形及声音。

　　目前，国内生产轴承振动测量仪的厂家数以百计，形成了诸如 S09,S99,BVT60,ZZ- 1 等众多系列产品，虽然种类繁多,但校准校准方法大同小异。

　　2 轴承振动测量仪的工作原理

　　轴承振动测量仪一般由驱动装置、传感器、放大器、带通滤波器、测量显示及自校准系统组成 (见图 1)。驱动装置带动被测轴承内套及滚珠运转，轴承振动产生的加速度由压在外套上的传感器转换成电信号通过放大器、带通滤波器送到测量显示系统，显示加速度分贝值.

3 轴承振动测量仪的校准

　　可采用下面两种方法之一进行校准。

　　3.1 系统校准

　　3.1.1 参考点校准

　　将被检轴承振动测量仪配备的传感器 (以下简称传感器) 用 502 胶水粘在标准振动台，振动台频率设置为160Hz，加速度设置为 100m/s2，输出接轴承振动测量仪测试端口，选择合适量程 (如档 100dB)。开启振动台，看轴承振动测量仪示值是否为 80dB(80dB 由式 (1) 计算得来)。若不是，可按下“校准”按键，用螺丝刀调整校准暗调电位器使分贝表指示为 80dB。

　　3.1.2 线性度校准

　　振动台频率保持为 160Hz 不变，分别在加速度值 1m/s2、3.16m/s2、10m/s2、31.6m/s2、100m/s2、316m/s2、1000m/s2下振动，记录轴承振动测量仪加速度分贝值，计算其线性误差(以 80dB为误差零点)。

　　3.1.3 频率响应校准

　　振动台加速度值保持为 100m/s2不变，分别在频率100Hz、 160Hz、 250Hz、 500Hz、 1000Hz、 1500Hz、 2000Hz下振动，记录轴承振动测量仪加速度分贝值，计算其频响误差 (以 160Hz为误差零点)。

　　3.2 分部校准

　　3.2.1 传感器灵敏度校准

　　按“背靠背”方式将传感器安装在标准振动台上的标准传感器上，用比较法校准传感器的灵敏度。若在现场计量没有标准振动台，可以用 B&K公司生产的激振器 (型号 4294，　　输出一加速度有效值为 10m/s2、频率 159.2Hz 的正弦振动)代替，通过测量传感器输出电压计算其加速度灵敏度。

　　3.2.2 参考电压校准

　　根据所校准的传感器灵敏度，由式 (2) 计算参考电压：Vr=v·Se， (2)其中：Se为传感器加速度灵敏度;Vr为轴承振动测量仪参考电压;v 为校准系数，根据轴承振动测量仪型号不同而略有不同 (具体数值以出厂说明书为准)将面板上“测头”、“调试”、“示波”插头全部拔出，按下“校准”按键，旋转“音量”旋钮，使轴承振动测量仪的电压表示值为 Vr　，用螺丝刀调整校准暗调电位器使分贝表指示为 60dB(也有调至 57dB的，以出厂说明书为准)。