При измерениях поперечной вибрации вала обычно используют три вида измерительных систем, каждый из которых обеспечивает измерения в одном или в двух направлениях. В измерительную систему одного вида входят бесконтактные датчики, измеряющие относительные перемещения между валом и подшипником; в измерительную систему другого вида – сочетание зондов с датчиками инерционного типа для измерения абсолютного перемещения вала; измерительные системы третьего вида обеспечивают измерение абсолютного перемещения вала сложением выходных сигналов с датчиков бесконтактного и инерционного типа, установленных на конструкции машины (например на корпусе подшипника).
Примечание — В примерах, приведенных в В.2—В.4, рассмотрено применение двух датчиков, расположенных в одной плоскости, перпендикулярной к оси вала, под углом 90° друг к другу. Однако в ряде случаев бывает достаточным проводить измерения в одном направлении.
Система измерений относительного движения (датчики бесконтактного типа)
Измерительная система, используемая при измерениях движения вала относительно элементов конструкции машины (например, корпуса подшипника) приведена на рисунке В.1. Система состоит из бесконтактного датчика, устройства согласования и считывающего устройства.
Рисунок В.1 – Схематическое изображение системы измерений относительного движения с использованием датчиков бесконтактного типа:
1 — датчик бесконтактного типа; 2— устройство согласования; 3 — считывающее устройство; 4 — дополнительные выходы для систем анализа и контроля; 5— вал.
Во время первой установки датчика желательно провести на месте калибровку его выходного сигнала в зависимости от разных значений зазора. Следует отметить, что для разных режимов работы машины среднее значение зазора может изменяться. Поэтому необходимо убедиться, что в любом режиме датчик работает в пределах линейного диапазона измерений.
При измерениях с помощью бесконтактного датчика следует убедиться, что его выходной сигнал зависит только от вибрации вала и что на точность измерений не влияет наличие находящихся поблизости проводящих материалов или магнитных полей.
Рекомендуется, чтобы измерительная система обеспечивала возможность измерений как переменных значений перемещений во всем заданном диапазоне частот, так и среднего положения вала относительно опорной конструкции. Это позволяет выбрать нужное среднее значение зазора и оценить биения вала на низких скоростях, когда поведение слоя смазки стабильно, а центробежные эффекты незначительны.
Измерение относительных перемещений допускается проводить и с помощью других систем, например с помощью датчиков-зондов.
Примечание — При интерпретации результатов измерений биений следует иметь в виду, что на них могли оказать влияние, например, временный прогиб ротора, неустойчивое движение шейки вала в зазоре подшипника, осевые перемещения вала и др.
В.З Система измерений абсолютного движения (датчики-зонды в сочетании с датчиками инерционного типа)
Измерительная система, используемая для измерений абсолютного движения вала, приведена на рисунке В.2. Система состоит из инерционного датчика (датчик скорости или акселерометр), установленного на датчик-зонд, опорной системы датчика-зонда, обеспечивающей возможность наконечнику зонда точно следовать за движением вала, и считывающего устройства.
Рисунок В.2 — Схема системы измерений абсолютного движения с использованием датчиков-зондов и датчиков инерционного типа.
1 — датчик-зонд; 2 — датчик инерционного типа; 3 — устройство согласования; 4 — считывающее устройство; 5 — дополнительные выходы для систем анализа и контроля; 6 — элементы конструкции машины; 7 — вал
Примечание — При помощи данной системы нельзя проводить измерения среднего положения вала относительно конструкции машины.
Механизм зонда должен точно передавать колебания вала на инерционный датчик, не допускать дребезжания зонда, а его собственные частоты не должны искажать результаты измерений вибрации вала в заданном диапазоне частот.
Выходной сигнал датчика инерционного типа должен проходить через устройство согласования, которое обеспечивает точное измерение переменного значения перемещения вала.
