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來聊聊振動分析吧

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振動分析廣泛使用許多包括車業,工廠設備鑑測,3C家電運輸等多種領域,原因是透過振動分析我們可以了解結構的強度,設備運轉狀態等等…關於振動的應用可以參考另一篇文章。

文章連結---振動的應用

 

既然振動分析這麼實用,如果說一開始接觸振動分析領域可以如何開始著手呢?

首先可以先參考振動問題分析改善的6個步驟:

1.確認是否為振動問題。

2.蒐集設備相關資料。

3.決定量測點

4.決定量測工具

5.擷取振動訊號。

6.分析振動訊號。

 

 

 

一、確認是否為振動問題。

一般常見的振動問題,像是轉動設備損壞劣化,以及設備撞擊,異音,共振等皆為常見因振動引起的問題。

 

二、蒐集設備相關資料。

進行振動分析前最好可以多蒐集待測物的相關資料,如果是轉動機械的話,可以蒐集如工作轉速、軸承型號、設備型式、聯軸器型式、葉輪葉片數、齒輪齒數、電源頻 率、管路設計等相關資訊會有助於之後分析判斷。如果是要進行模態結構分析,則須先了解該設備架構以及可以放置感測器位置,及評估合適激振的位置及激振器尺寸。

 

三、決定量測點

一般對於轉動機械,通常量測位置會選在最接近軸承的位置,而至於結構量測則會以結構交接點作為優先選擇,其點數足以表現測試結果與結構特性即可。

四、決定量測工具

選擇量測工具時,可以分為感測器、擷取器、以及後處理分析軟體。

 

1.感測器選擇可分為位移計、速度規以及加速規。

位移計通常量測位移變化量大所造成的異常,如工具機顫振、回轉軸的晃動

速度規量測是振動的能量或機器疲勞所造成的異常

加速規則表現衝擊力所造成的異常 如軸承損壞、包裝撞擊測試等等。

然而現行大部分振動量測多選擇加速規,原因是價格成本、安裝佈建等便利性,並將加速規量測到的加速度值透過積分轉為速度及位移。

關於感測器選擇可以參考文章 ---如何挑選加速規

 

2.擷取器及後處理分析軟體選擇須注意

頻寬範圍、解析度是否足夠,是否有反假象濾波、是否有提供窗型函數,使用操作是否便利等等

可以參考文章---頻譜分析儀大小知馬達振動量測

 

五、擷取振動訊號。

在擷取的時候須注意量測範圍、訊號種類、解析條數、平均次數、擷取時間、使用的窗型函數,以及量測頻寬。

 

 

六、分析振動訊號。

振動分析中我們可以使用時域波型time waveform、頻域的頻譜分析FFT、時域及頻率域混和的瀑布圖water Fall、頻率響應函數FRF或是模態振型Modal,time waveform常用於分析顫振、衝擊,FFT則應用於轉動設備診斷,FRF常應用於分析結構自然頻率,而模態分析可以對於新產品設計進行結構特性的預估及改善。

 

振動分析軟體推薦---m+p Analyzer