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振动监测常用仪器基本原理及分类

振动监测常用仪器基本原理及分类
一、基本原理
振动测量的二次仪表是将传感器转换过来的电讯号进行测量、记录和分析。振动测量一般包括测量总幅值（即通频值）、基波频率的幅值和振动相位以及其他高次或低次谐波频率幅值。总振动幅值测量直接采用峰峰(peaktopeak)值检测器给出，基波频率幅值测量采用中心频率可调的带通滤波器给出，而其他谐波频率的幅值测量则常采用自动跟踪带通滤波器。
振动相位的测量是确定转子每转一周时通过基准脉冲信号与基波信号波形上的某一位置（通常是正峰值）的相对时差。基准脉冲信号是在转轴所开的键槽或所贴的金属凸片以及反光带位置转动到对应于固定的电涡流传感器及光电传感器位置时发出。基准脉冲信号通过计数器也能转换成转速测量。
随着计算数学和计算机技术的发展，当前许多仪表采用数字滤波，即通过快速傅利叶变换（FFT）来实现滤波功能。对于设备的振动诊断，除要求给出基频振动外，一般还应显示半频振动和二、三、四倍频振动。
二、常用振动监测仪器
1．离线仪器
振动监测离线仪器通常包括电厂运行人员进行设备的日常振动巡检采用的简易监测仪器和专业人员为进行振动故障诊断所采用的精密检测仪器。简易监测仪器一般是单通道的，仅能检测振动的幅值。精密检测仪器通常是双通道或多通道的，除显示振动幅值外，还能测量振动的频谱和振动相位。此外，借助于计算机和专业软件，可以构成多通道的振动数据采集和分析系统，该类系统能够在较长一段时间内对机组的振动进行连续数据采集，并做振动特征分析。
目前电厂常用的简易监测振动仪器有瑞典VMI公司制造的Viber-a便携式振动检测仪等振动仪器。
常用的精密检测仪器包括瑞典VMI公司产的Easy-viber振动分析及线上动平衡仪、X-viber多功能精密点巡检系统。
2．在线仪器
电厂机组振动监测常采用的在线监测仪器为汽轮机**监测系统（TSI）。TSI是一种可靠的多通道监视系统，用于连续测量汽轮发电机组主轴和壳体的机械状态参数。它可指示机组运行状况，输出记录，越限报警，当发出危险信号时还能触发连锁机构，使机组停机，并为事故分析提供数据。
典型的TSI系统可以监测大轴振动、轴瓦振动、轴位移、转速、相位、汽缸膨胀、差胀、偏心、阀位和零转速等参数。
TSI系统信号器屏面可直观显示所有报警、危险及非OK等状态，其信息由表架上的监视仪提供。信号器屏面上还可显示电源监视电路的状况。屏面上有机组结构示意图，操作人员通过示意图上的报警、危险批示灯，可以很容易地找到机组的故障部位。
各种传感器所感受的机器状态信号输给监视仪，供仪表操作室的操作人员监视。状态信号还可以经监视仪变换后输给记录仪或数据处理系统，为振动分析人员提供信息。
由于TSI系统在机组**运行中的极端重要性以及其闭环运行的特点，目前国内绝大多数机组采用的都是进口产品。早期的TSI系统为美国本特利公司生产的7200型。
当前国内200MW及以容量机组的TSI系统一般都监测转轴振动和轴瓦振动，而100MW及以下容量机组通常只监测轴瓦振动。
除汽轮发电机组主机设备外，一般给水泵组也安装TSI系统。

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