PHY便攜式動平衡測量儀概述

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的飛速發(fā)展，對旋轉(zhuǎn)機(jī)械的性能提出了越來越高地要求。旋轉(zhuǎn)設(shè)備其質(zhì)量中心由于種種原因與旋轉(zhuǎn)中心不重合時會因離心力產(chǎn)生振動。該振動嚴(yán)重影響了設(shè)備使用精度，縮短支撐軸承的壽命。要消除這種振動必須用到動平衡技術(shù)。

PHY系列動平衡測量儀瞄準(zhǔn)國內(nèi)外zui高技術(shù)，采用大規(guī)模集成電路和單片機(jī)技術(shù)。該儀器具有多功能性，既可作轉(zhuǎn)速表用，又可作振動測試用，特別是具有測量動平衡的一切功能。

該儀器操作簡單，人機(jī)對話，菜單提示，測量數(shù)據(jù)可隨時鎖定保持，配機(jī)內(nèi)蓄電池和市電雙重供電，很方便地用于現(xiàn)場旋轉(zhuǎn)機(jī)械的動平衡測試。也可與平衡機(jī)相配套，直接替代平衡機(jī)電箱，用于老平衡機(jī)的改造。

二、主要技術(shù)指示：

1．轉(zhuǎn)速測量范圍：      400—30000轉(zhuǎn)

2．振動測量范圍：      0—3000 μm 峰峰值

4．一次去除不平衡率     >80%

5．相位跟蹤精度：      0—360°內(nèi)小于 ±1°

6．顯示方式：          四行大字符液晶同時顯示兩測點(diǎn)多種參數(shù)

三、面板示意圖：

光電輸入―接光電傳感器。

振動輸入―分別接A、B磁電式速度傳感器（也可以根據(jù)用戶接電渦流傳感器）。

光電指示燈隨著設(shè)備轉(zhuǎn)速同步閃爍。

充電指示燈在蓄電池充電過程中呈紅色，充滿電后呈綠色。

請注意當(dāng)蓄電池電壓低于10V時，要求及時充電。

交流－直流開關(guān)置于交流側(cè),AC220V 供電。電源開關(guān)不開，對蓄電池充電。開關(guān)置于直流側(cè)，機(jī)內(nèi)蓄電池供電。

   儀表在×1檔量程為：0～1000μｍ峰峰值、×2檔量程為：0～2000μｍ峰峰值、×3檔量程為：0～3000μｍ峰峰值。無論在何量程擋測量值為999μｍ，應(yīng)及時擴(kuò)大量程。

“復(fù)位"鍵―任何時候按“復(fù)位"鍵，數(shù)據(jù)清除，主機(jī)復(fù)位。

“+1"“-1"鍵―增減數(shù)據(jù)。

“∧"、“∨"、“<"、“>"鍵―上下左右移動光標(biāo)。

“保持"鍵—在采集數(shù)據(jù)時按“保持"鍵，數(shù)據(jù)將被保持下來。

“執(zhí)行"鍵―機(jī)內(nèi)所有功能與命令都需要按“執(zhí)行"鍵完成。

五、顯示菜單：

1．本儀器一旦通電后，液晶顯示屏上出現(xiàn)如下圖形：

         Welcome you            歡迎您

         To use PHY-1          使用PHY-1 （儀器型號）

2．按“執(zhí)行"鍵，屏幕出現(xiàn)測量選擇菜單

       ===Function===          

       → Rpm_Test              轉(zhuǎn)速測量

          Vib._Test              振動測量

          Sync_Test             動平衡測量

利用“∧"、“∨"鍵選擇一種測量方式。

六、操作方法：

1．轉(zhuǎn)速測量：

本儀器是一臺數(shù)字轉(zhuǎn)速表，可以從30轉(zhuǎn)/分到30000轉(zhuǎn)/分進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量。

▲ 選擇光標(biāo)到Rpm_Test，再按“執(zhí)行"鍵進(jìn)入轉(zhuǎn)速測量。

▲ 在轉(zhuǎn)軸上貼好光電標(biāo)志。將軸表面擦干凈后用黑漆或黑色膠布全部涂（貼）黑，再用剪刀剪一塊不干膠反光紙貼在其上，標(biāo)志寬度應(yīng)視轉(zhuǎn)軸直徑而定，大直徑轉(zhuǎn)軸適當(dāng)寬一些。

▲ 用磁力架將光電傳感器固定在該標(biāo)志上方，其間隙大約在1cm—25cm之間。

▲ 將光電傳感器對準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上的光標(biāo)紙，注意觀察光電傳感器上的桔黃色的發(fā)光管（動作指示燈），動作指示燈正常接收到反射信號時應(yīng)不停的閃爍。當(dāng)光電傳感器與轉(zhuǎn)子的距離遠(yuǎn)時應(yīng)該調(diào)節(jié)光電傳感器上的靈敏度旋鈕向Max方向，當(dāng)光電傳感器與轉(zhuǎn)子的距離近時應(yīng)該調(diào)節(jié)靈敏度旋鈕向Min方向。總之要使動作指示燈在不停的閃爍，此時屏幕上才有相對穩(wěn)定轉(zhuǎn)速顯示。

2．振動測量：

本儀器又是一臺振動測量儀，可以測出被測點(diǎn)的位移值，振動幅值單位為um峰峰值。

▲ 移動菜單的選擇光標(biāo)到Vib._Test，再按“執(zhí)行"鍵進(jìn)入振動測量狀態(tài)。

▲ 將兩個速度傳感器用磁吸座或用螺釘或用其它方法牢固地與被測點(diǎn)連接好。用兩電纜線將傳感器和主機(jī)后面板振動輸入A端或B端相連。如果測量二路振動信號，傳感器的輸入線應(yīng)接A端和B端。如果測量一路振動信號，傳感器的輸入線必須接A端，不能接B端，否則不顯示測量結(jié)果。

▲ 儀器作振動測量時，不用接光電傳感器。

▲ 顯示屏上會出現(xiàn)：

       A：B：       A、B表示兩個通道

      ΣA：  u      ΣB：  u       ΣA、ΣB表示兩個通道測量結(jié)果

如果需要鎖定或釋放讀數(shù)，請按“保持"鍵。當(dāng)屏幕右上方出現(xiàn)“*"表示數(shù)字被鎖定，再按一次“保持"鍵數(shù)字被釋放。

3．：動平衡測量：

動平衡測量是本儀器主要功能。并具有用試重法測量影響系數(shù)并計(jì)算單測點(diǎn)單校正平面

和雙測點(diǎn)雙校正平面配重，或巳知影響系數(shù)直接根據(jù)測量的原始振動計(jì)算的能力。可邊測邊算。

▲安裝好光電傳感器。作好光電標(biāo)志，要求黑白分明, 邊緣整齊。詳見轉(zhuǎn)速測量中要求。

▲安裝好傳感器。連接好電纜線，單面平衡A通道輸入，雙面平衡A、B通道輸入。具體詳見振動測量中要求。

▲移動選擇光標(biāo)到Sync_Test，再按“執(zhí)行"鍵進(jìn)入動平衡測量狀態(tài)。

   ▲ 顯示屏上會出現(xiàn)：

            ===Plance===

            →Single Point          單校正平面、單測點(diǎn)

Double Points        雙校正平面、雙測點(diǎn)

                Qint                退出

如果被平衡對象寬度窄，直徑大，或者單端支承的結(jié)構(gòu)，可用單面平衡方式。對于雙端支承的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，應(yīng)該用雙面平衡方式，力求做到力平衡，力偶也平衡。

Ⅰ、用加重法做單面平衡的方法：

初次對單面平衡對象進(jìn)行動平衡時必須選用試重法。

▲選擇光標(biāo)到Single Point，再按“執(zhí)行"鍵進(jìn)入單面測量。

▲顯示屏上會出現(xiàn)：

              ===Function===

              →Balance           動平衡測量

                Calculate          動平衡計(jì)算

                Quit              退出

▲選擇光標(biāo)到Balance，再按“執(zhí)行"鍵進(jìn)入單面動平衡測量。

▲顯示屏上會出現(xiàn)：

              ===Band Width===

              →Wide            寬帶（濾波器帶寬寬、反應(yīng)快）

                Narrow          窄帶（濾波器帶寬窄、反應(yīng)慢。用干擾較大的場合）

根據(jù)不同測試環(huán)境選用不同帶寬形式，盡量選用窄帶，有利于讀數(shù)穩(wěn)定。用“∧"“∨"

鍵選擇其一。按“執(zhí)行"鍵認(rèn)可。

▲ 顯示屏上會出現(xiàn)：

               ===Testing===

→Tw._Test              選用試重法進(jìn)行動平衡

         Coe._Test             選用影響系數(shù)法進(jìn)行動平衡

         F._Analysis            諧波分析

選擇光標(biāo)到Tw._Test，再按“執(zhí)行"鍵進(jìn)入試重法動平衡測量。

▲ 顯示屏上會出現(xiàn)：

       <>

           AO               原始振動值

           Will be Test

           Press any Key!         按任意鍵后開始采樣測量

按“執(zhí)行"鍵進(jìn)行原始測量。

▲舉例：如某一被平衡設(shè)備在線測量結(jié)果顯示：

        A：1800 Rpm       被測設(shè)備實(shí)際工作轉(zhuǎn)速

        ΣA =124 u          綜合振動量、包括基波和諧波分量

A = 105 u          主轉(zhuǎn)速產(chǎn)生振動量、既基波分量

        Φa = 126°        相位角表示光電信號的脈沖前沿與振動傳感器位移信號正峰值的相角

請注意轉(zhuǎn)速Rpm的讀數(shù)，應(yīng)該使之穩(wěn)定，并符合實(shí)際工作轉(zhuǎn)速。否則需要調(diào)節(jié)光電傳感器的距離和位置。動平衡只能消除振動的基波分量，不能消除振動的諧波分量。也就是說只有基波分量遠(yuǎn)大于諧波分量時，動平衡測量才有意義。

用“保持"鍵鎖定讀數(shù)顯示，再按一下“保持"鍵重新測量顯示。當(dāng)確認(rèn)鎖存數(shù)據(jù)可靠時，可按“執(zhí)行"鍵認(rèn)可。

▲顯示屏上會出現(xiàn)：

           <>

　　        Please add P　　　　　　請將試重Ｐ

Trial Weight　　　　　　加在校正平面上

           Press any Key！　　　　　請按任意鍵

停機(jī)加試重。找一塊巳知重量為Ｐ的試重加在被測面上，試重的大小視不平衡量大小而定。相位角定義：以光電標(biāo)志的前沿為零度，以轉(zhuǎn)軸實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向的逆轉(zhuǎn)向計(jì)算相位。

假設(shè)現(xiàn)在加試重P為100克，加重的位置逆轉(zhuǎn)向距光電標(biāo)志為45度。

▲顯示屏上會出現(xiàn)：

          <>

              A1               加試重后振動值

           Will be Test

           Press any Key!        按任意鍵將開始測量

按“執(zhí)行"鍵進(jìn)行加重后振動測量.

▲ 測量結(jié)果顯示：

          A：1800 Rpm

          ΣA =90 u

          A = 84.6 u

          Ф= 243°

通過加試重測試，其振幅值（A）和相（Ф）與原始振動的幅值和相角都發(fā)生變化，說明試重法是成功。

用“保持"鍵鎖存本次測試數(shù)據(jù)結(jié)果，再按“執(zhí)行"鍵認(rèn)可。

▲ 顯示屏上會出現(xiàn)：

         ===Inputp===

         P = 000.000 g           試重的重量

        ФP = 000.000 °        試重的相位

用“+1"、“-1"、“∧"、“∨"、“<"、“>"鍵將試重P的重量和度數(shù)分別鍵入，如重量100g相位45°。當(dāng)用“∨"鍵光標(biāo)移到g位置時還可用“+1"鍵改變量剛成Kg，或用“-1"鍵改回g。隨后用“執(zhí)行"鍵認(rèn)可。

▲ 顯示屏上會出現(xiàn)：

        <>

        →Yes                 移去試重

          No                 保留試重

一般選用Yes。只有某些時候，試重碰巧能明顯降低振幅，才選用No。如果選擇Yes。

• 顯示屏上會出現(xiàn)：

Waiting            稍候

等一會兒顯示屏上會出現(xiàn)：

         ===M===

         M = 64.810 g             加重大小

        ФM = 72.7 °            加重位置

此時說明被測面在72.7度處輕64.81克。

通過用“∨"翻頁顯示屏上會出現(xiàn)：

K = 1.620 u/g

        ФK = 233.2 °

這組數(shù)據(jù)就是影響系數(shù)。它對做同類型轉(zhuǎn)子很有用，應(yīng)該記錄下來。影響系數(shù)在主機(jī)斷

電后不復(fù)存在，即使本試驗(yàn)中也應(yīng)記錄下來，防止儀器停電。

▲ 通過用“∧"翻頁顯示屏又出現(xiàn)：

         ===M===

         M = 64.810 g             加重大小

        ФM = 72.7 °            加重位置

停機(jī)對設(shè)備進(jìn)行加重。去掉測試面上的試重，在離光電標(biāo)志逆轉(zhuǎn)向72.7度處加上64.81克重量.然后用“執(zhí)行"鍵確認(rèn).

顯示屏上會出現(xiàn)：

       <>

       →Re-calculate         重新計(jì)算

         Continue             繼續(xù)平衡

         Quit                 退出

如果前面選用保留試重，就選擇Re-calculate,儀器自動將試重后的A1作為原始振動，重新計(jì)算出新的加重大小和位置。顯然這里應(yīng)選擇Continue繼續(xù)動平衡。

將機(jī)器再一次啟動起來。按“執(zhí)行"鍵繼續(xù)平衡。

顯示屏上會出現(xiàn)：

        A：1800 Rpm

        ΣA = 24 u

        A = 18.2 u

        Ф= 32 °

表明經(jīng)過一次動平衡處理后振幅巳大大降低，還剩18.2 um同頻分量，總振幅也由124um變成24um。如果巳達(dá)到要求，可以停止處理，如仍覺不理想，可繼續(xù)做下去。

如果要求繼續(xù)平衡，用“保持"鍵鎖存測量數(shù)據(jù)，按“執(zhí)行"鍵認(rèn)可。

▲ 顯示屏上會出現(xiàn)：

        Waiting               稍候

等一會兒顯示屏上會出現(xiàn)：

        ===M===

        M = 11.234 g             加重大小

        ФM = 338.8 °           加重位置

儀器給出新的配重，在保留原來配重M情況下，再一次按新示值加重。可以進(jìn)一步減少振動。如果認(rèn)為巳達(dá)平衡要求，那么，zui后一次顯示的配重就是該設(shè)備的剩余不平衡質(zhì)量了。如果本次試驗(yàn)做到此為止，那么 11.234克重量就是本設(shè)備的不平衡量值

Ⅱ、用影響系數(shù)法做單面平衡的方法：

運(yùn)用影響系數(shù)法直接進(jìn)行動平衡處理?？梢院喕僮?，節(jié)省時間，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。這就要求在每一次動平衡處理后要建立擋案并作分析優(yōu)選工作。

影響系數(shù)法必須要求是同類型轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的支承結(jié)構(gòu)，工作轉(zhuǎn)速都相同。

▲ 屏幕出現(xiàn)測量選擇菜單顯示

         ===Function===          

         → Rpm_Test              轉(zhuǎn)速測量

            Vib._Test              振動測量

            Sync_Test             動平衡測量

用“∧"、“∨"鍵移動光標(biāo)到Sync_Test，再按“執(zhí)行"鍵進(jìn)入動平衡測量狀態(tài)。

• 顯示屏上會出現(xiàn)：

         ===Plance===

       →Single Point       單校正平面、單測點(diǎn)

         Double Points      雙校正平面、雙測點(diǎn)

         Qint              退出

光標(biāo)選擇Single Point單面平衡，按“執(zhí)行"鍵認(rèn)可。

▲ 顯示屏上會出現(xiàn)：

        ===Function===

        →Balance           動平衡測量

          Calculate          動平衡計(jì)算

          Quit              退出

選擇光標(biāo)到Balance，再按“執(zhí)行"鍵進(jìn)入單面動平衡測量。

顯示屏上會出現(xiàn)：

        ===Band Width===

        →Wide              寬帶

          Narrow            窄帶

根據(jù)現(xiàn)場不同場合選用寬帶或窄帶，然后用按“執(zhí)行"鍵認(rèn)可。

▲ 顯示屏上會出現(xiàn)：

      ===Testing===

      →TW._Test              選用試重法進(jìn)行動平衡

        Coe._Test             選用影響系數(shù)法進(jìn)行動平衡

        F._Analysis            諧波分析

移動光標(biāo)選擇Coe._Test，用影響系數(shù)法進(jìn)行動平衡。按“執(zhí)行"鍵認(rèn)可。

▲ 顯示屏上會出現(xiàn)：

       ===Input===

       K = 000.000 u/kg

       ФK = 000.0 °

用“+1"、“-1"、“∧"、“∨"、“<"、“>"鍵將上述影響系數(shù)置數(shù)。

      ===Input===

      K = 001.620 u/g

      ФK = 233.2 °

一開始輸入K值時，有u/kg單位字樣。如要輸入的巳知影響系數(shù)為u/g，可以用“∨"鍵移動光標(biāo)指向u時按“+1"、“-1"鍵作出改變。

輸完影響系數(shù)后，按“執(zhí)行"鍵認(rèn)可。啟動被測設(shè)備。

▲如測量結(jié)果顯示。

        A：1800 Rpm

        ΣA =95 u

        A = 82 u

        Φa = 94.8 °

儀器不斷測量顯示，用“保持"鍵鎖定，按“執(zhí)行"鍵認(rèn)可。

▲ 顯示屏上會出現(xiàn)：

        Waiting            稍候

等一會兒顯示屏上會出現(xiàn)：

       ===M===

M = 50.617 g             加重大小

       ФM = 41.6 °           加重位置

停機(jī)對設(shè)備進(jìn)行加重。在離光電標(biāo)志逆轉(zhuǎn)向41.6度處加上50.617克重量.然后用“執(zhí)行"鍵確認(rèn).

▲ 顯示屏上會出現(xiàn)：

      <>

      →Continue            繼續(xù)當(dāng)前影響系數(shù)

        Re_input            重新輸入影響系數(shù)

        Quit                退出

Continue就是在保持剛才輸入影響系數(shù)的情況下，再次測量巳加了配重N后的剩余振動并對它作相應(yīng)的動平衡計(jì)算和處理。Re_input則是重新輸入影響系數(shù)，重新測量并按新輸入影響系數(shù)作相應(yīng)的動平衡計(jì)算和處理。