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振動監測常用儀器基本原理及分類

振動監測常用儀器基本原理及分類
一、基本原理
振動測量的二次儀表是將傳感器轉換過來的電訊號進行測量、記錄和分析。振動測量一般包括測量總幅值（即通頻值）、基波頻率的幅值和振動相位以及其他高次或低次諧波頻率幅值。總振動幅值測量直接采用峰峰(peaktopeak)值檢測器給出，基波頻率幅值測量采用中心頻率可調的帶通濾波器給出，而其他諧波頻率的幅值測量則常采用自動跟蹤帶通濾波器。
振動相位的測量是確定轉子每轉一周時通過基準脈沖信號與基波信號波形上的某一位置（通常是正峰值）的相對時差。基準脈沖信號是在轉軸所開的鍵槽或所貼的金屬凸片以及反光帶位置轉動到對應于固定的電渦流傳感器及光電傳感器位置時發出。基準脈沖信號通過計數器也能轉換成轉速測量。
隨著計算數學和計算機技術的發展，當前許多儀表采用數字濾波，即通過快速傅利葉變換（FFT）來實現濾波功能。對于設備的振動診斷，除要求給出基頻振動外，一般還應顯示半頻振動和二、三、四倍頻振動。
二、常用振動監測儀器
1．離線儀器
振動監測離線儀器通常包括電廠運行人員進行設備的日常振動巡檢采用的簡易監測儀器和專業人員為進行振動故障診斷所采用的精密檢測儀器。簡易監測儀器一般是單通道的，僅能檢測振動的幅值。精密檢測儀器通常是雙通道或多通道的，除顯示振動幅值外，還能測量振動的頻譜和振動相位。此外，借助于計算機和專業軟件，可以構成多通道的振動數據采集和分析系統，該類系統能夠在較長一段時間內對機組的振動進行連續數據采集，并做振動特征分析。
目前電廠常用的簡易監測振動儀器有瑞典VMI公司制造的Viber-a便攜式振動檢測儀等振動儀器。
常用的精密檢測儀器包括瑞典VMI公司產的Easy-viber振動分析及線上動平衡儀、X-viber多功能精密點巡檢系統。
2．在線儀器
電廠機組振動監測常采用的在線監測儀器為汽輪機**監測系統（TSI）。TSI是一種可靠的多通道監視系統，用于連續測量汽輪發電機組主軸和殼體的機械狀態參數。它可指示機組運行狀況，輸出記錄，越限報警，當發出危險信號時還能觸發連鎖機構，使機組停機，并為事故分析提供數據。
典型的TSI系統可以監測大軸振動、軸瓦振動、軸位移、轉速、相位、汽缸膨脹、差脹、偏心、閥位和零轉速等參數。
TSI系統信號器屏面可直觀顯示所有報警、危險及非OK等狀態，其信息由表架上的監視儀提供。信號器屏面上還可顯示電源監視電路的狀況。屏面上有機組結構示意圖，操作人員通過示意圖上的報警、危險批示燈，可以很容易地找到機組的故障部位。
各種傳感器所感受的機器狀態信號輸給監視儀，供儀表操作室的操作人員監視。狀態信號還可以經監視儀變換后輸給記錄儀或數據處理系統，為振動分析人員提供信息。
由于TSI系統在機組**運行中的極端重要性以及其閉環運行的特點，目前國內絕大多數機組采用的都是進口產品。早期的TSI系統為美國本特利公司生產的7200型。
當前國內200MW及以容量機組的TSI系統一般都監測轉軸振動和軸瓦振動，而100MW及以下容量機組通常只監測軸瓦振動。
除汽輪發電機組主機設備外，一般給水泵組也安裝TSI系統。

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