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當(dāng)您想到振動(dòng)分析時(shí)，您會(huì)想到什么？它正在成為結(jié)構(gòu)工程中一種非常常見的識(shí)別方法，用于識(shí)別潛在的結(jié)構(gòu)完整性問題，例如隱藏的物體或空隙。

這是一種識(shí)別機(jī)械問題的有效方法，如果不加以檢查，可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性損壞。這讓我想知道，振動(dòng)分析可以檢測(cè)到什么？
振動(dòng)分析是一個(gè)過程，通過該過程可以通過仔細(xì)觀察振動(dòng)來推導(dǎo)出有關(guān)隱藏物體、結(jié)構(gòu)中的空隙或裂縫或其他異常情況的潛在存在的數(shù)據(jù)。

這是識(shí)別機(jī)械結(jié)構(gòu)問題和弱點(diǎn)的有效方法，如果不加以控制，可能會(huì)造成災(zāi)難性損壞。振動(dòng)分析可以檢測(cè)異常、潛在裂縫和隱藏物體。這也是識(shí)別機(jī)械結(jié)構(gòu)問題和弱點(diǎn)的有效方法。

振動(dòng)分析的工作原理是通過各種傳感器（如加速度計(jì)或嵌入式麥克風(fēng)）仔細(xì)觀察振動(dòng)。此外，工程師可以使用高精度、高速、直接測(cè)量的加速度計(jì)，稱為三軸加速度計(jì)。
振動(dòng)分析使用結(jié)構(gòu)或機(jī)器中振動(dòng)的頻率、振幅和方向來查找它們中可能存在的缺陷。

如果機(jī)器部件在整個(gè)結(jié)構(gòu)的共振頻率下發(fā)生故障，則整個(gè)機(jī)器將發(fā)生危險(xiǎn)的振動(dòng)。使用振動(dòng)信號(hào)，可以定位隱藏在家具或其他物體后面的任何東西，否則很難找到。

哪些傳感器用于收集振動(dòng)數(shù)據(jù)？

有幾種不同的傳感器可用于收集振動(dòng)數(shù)據(jù)。下面是一些最常見的列表：
加速度計(jì)
這些類型的傳感器測(cè)量并輸出一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)方向的加速度。最常用的類型是三軸加速度計(jì)，它同時(shí)加速 x、y 和 z 軸。為了檢測(cè)沿直線的振動(dòng)，可以使用單軸加速度計(jì)。
陀螺儀
這些傳感器檢測(cè)角加速度或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。陀螺儀可以檢測(cè)任何方向的振動(dòng)，并且可以承受高沖擊和高溫。因此，它們經(jīng)常用于結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析。
換能器
這些傳感器將能量從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式。換能器的常見用途是噪聲和振動(dòng)分析，其中將聲音振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為另一種格式，例如電壓或數(shù)字信號(hào)。
定向麥克風(fēng)
這些傳感器可以高精度檢測(cè)聲音的方向，因此可用于確定機(jī)器部件中聲音的位置。通過將振動(dòng)隨時(shí)間的變化與趨勢(shì)進(jìn)行比較，可以分析它們產(chǎn)生的信號(hào)，以確定機(jī)器結(jié)構(gòu)中是否存在任何缺陷。
典型的振動(dòng)分析系統(tǒng)框圖包括三個(gè)主要部分：數(shù)據(jù)采集、計(jì)算和解釋。
光譜儀
光譜儀用于分析信號(hào)強(qiáng)度，例如隨時(shí)間變化的聲音或振動(dòng)信號(hào)。它們可以顯示特定頻率的信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化，這對(duì)于確定某些問題的根源很有用。

圖像：使用橫截面圖分析頻譜圖數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)將顯示為沿選定垂直線和水平線的熱圖。

數(shù)據(jù)采集
有許多不同的方法來獲取振動(dòng)分析數(shù)據(jù)。最常見的方法是通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它將來自傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式，可以輕松保存并在以后分析趨勢(shì)和其他數(shù)據(jù)。
另一種獲取數(shù)據(jù)的方法是通過實(shí)時(shí)采集 (RTA)，它使用復(fù)雜的計(jì)算將模擬信號(hào)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
振動(dòng)設(shè)備和分析工具的類型
當(dāng)前用于現(xiàn)場監(jiān)測(cè)振動(dòng)問題的解決方案結(jié)合使用基于超聲波、加速度計(jì)和微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS) 的傳感器。傳感器的高分辨率使您可以看到機(jī)器及其組件的動(dòng)態(tài)行為。
該過程包括：
在過去的幾年里，各種來源對(duì)振動(dòng)分析進(jìn)行了研究，包括靈敏的計(jì)算機(jī)振動(dòng)計(jì)，能夠用很少的設(shè)備檢測(cè)非常小的位移，顯示精度測(cè)量到百萬分之一英寸或更高。計(jì)算機(jī) 3D 分析工具最近進(jìn)入了這個(gè)市場。
振動(dòng)分析員的需求發(fā)生了變化，以反映振動(dòng)分析日益增長的重要性。準(zhǔn)確測(cè)量整個(gè)機(jī)器或零件的振動(dòng)的能力變得越來越重要。用戶必須快速識(shí)別機(jī)器中所有震動(dòng)和共振的來源，以便在損壞發(fā)生之前定位問題并進(jìn)行補(bǔ)救。
最近，已經(jīng)開發(fā)出諸如數(shù)字振動(dòng)分析 (DVA) 之類的方法來幫助工程師和設(shè)計(jì)師更好地了解這些來源。這些方法使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行許多非常快速的測(cè)量，每次都在幾秒鐘內(nèi)收到結(jié)果。
通過振動(dòng)分析發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和機(jī)械問題原因的5種方法
第一步是使用振動(dòng)分析找到問題。以下是波形和頻率分析的一些技巧：
振動(dòng)分析可以通過多種方式幫助發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)問題的原因：

1. 確定問題是出在材料屬性還是裝配上，然后確定是否需要對(duì)材料進(jìn)行更改，或者是否需要更改其裝配或配置。
2. 找出結(jié)構(gòu)上振動(dòng)能量高、磨損增加或產(chǎn)生疲勞損壞的位置。這些區(qū)域也可能導(dǎo)致振動(dòng)問題。
   3）對(duì)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，它可以經(jīng)常定位到相互作用的多個(gè)元件組中存在共振頻率的地方。
3. 振動(dòng)分析也很有用，因?yàn)樗梢詸z測(cè)由組件故障引起的潛在結(jié)構(gòu)問題。通過這種方式，機(jī)械振動(dòng)分析可用于發(fā)現(xiàn)可能對(duì)安全性、可靠性和功能性有害的機(jī)械問題。
4. 振動(dòng)分析還可以揭示復(fù)雜機(jī)械組件的問題——例如，組件之間的連接數(shù)量不正確或組件本身出現(xiàn)故障。

振動(dòng)暴露測(cè)試 (VET)是上面未列出的常見示例。VET 通常在橋梁上進(jìn)行，并且當(dāng)高大的結(jié)構(gòu)可能因風(fēng)載荷（例如橋梁設(shè)計(jì)問題）而承受高應(yīng)力時(shí)，應(yīng)強(qiáng)制執(zhí)行。

什么樣的機(jī)械可以使用振動(dòng)分析？

多種機(jī)械可用于振動(dòng)分析，包括：
?自動(dòng)化機(jī)器和設(shè)備，例如氣動(dòng)工具、液壓升降機(jī)和工業(yè)壓力機(jī)上的自動(dòng)控制。
?石油工業(yè)中使用的設(shè)備，例如石油鉆機(jī)。
?大型外燃機(jī)部件或內(nèi)燃機(jī)氣缸蓋等金屬鑄件和鍛件。
?石油鉆機(jī)和管道。
?在維修工作后用油漆或蠟涂在表面上以使表面穩(wěn)定的涂裝機(jī)。
?機(jī)械用于建筑干墻制造或地板安裝后維修或生產(chǎn)新產(chǎn)品。
Arction可以通過振動(dòng)分析檢測(cè)哪些常見故障？
使用振動(dòng)分析可以發(fā)現(xiàn)以下所有故障：
?有缺陷的軸承或齒輪
?軸承所連接的不平衡旋轉(zhuǎn)機(jī)器或質(zhì)量
?螺栓、螺母和其他零件松動(dòng)
?金屬鑄件和鍛件中的裂紋和斷裂，或金屬接頭或螺栓組件上的焊接缺陷。
如果機(jī)器部件在整個(gè)結(jié)構(gòu)的共振頻率下發(fā)生故障，則整個(gè)機(jī)器將發(fā)生危險(xiǎn)的振動(dòng)。根據(jù)使用機(jī)器的行業(yè)，它可能具有不同的影響和用例。

為什么振動(dòng)監(jiān)測(cè)很重要？
今天，聲音振動(dòng)技術(shù)的使用有多種不同的解釋。但是，每個(gè)人都同意它可以成為交流和分析的寶貴工具。更重要的是，它可以幫助節(jié)省資金并有助于防止機(jī)器或結(jié)構(gòu)損壞。
振動(dòng)監(jiān)測(cè)器非常重要，因?yàn)樗鼈兪笰rction能夠聽到所有可能存在隱藏問題的噪聲源。它們使Arction能夠發(fā)現(xiàn)不尋常的聲音，例如空心音符或滴答作響的時(shí)鐘，表明機(jī)器或結(jié)構(gòu)本身存在嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)完整性問題。
振動(dòng)監(jiān)測(cè)器還可以監(jiān)測(cè)如果不定期檢查可能對(duì)生命和財(cái)產(chǎn)構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)的其他機(jī)器和環(huán)境。有幾種不同類型的監(jiān)視器可用于不同目的，包括：
?占空比監(jiān)控器通常用于監(jiān)控高能耗設(shè)備，例如傳送帶。
?運(yùn)動(dòng)監(jiān)視器允許用戶評(píng)估可能導(dǎo)致?lián)p壞的劇烈運(yùn)動(dòng)。
?振動(dòng)監(jiān)測(cè)器還可以檢測(cè)和記錄機(jī)器或結(jié)構(gòu)內(nèi)的噪音。

振動(dòng)分析的實(shí)際應(yīng)用
許多不同的項(xiàng)目和應(yīng)用程序都使用振動(dòng)分析來識(shí)別潛在的結(jié)構(gòu)完整性問題。一些最常見的項(xiàng)目類型是：
研究涉及新的或未經(jīng)測(cè)試的振動(dòng)的實(shí)踐，例如石油鉆井中的再生塑料，可以防止漏油。
查找機(jī)械的結(jié)構(gòu)問題，例如挖掘機(jī)處理重載的能力。
識(shí)別建筑物的結(jié)構(gòu)問題，例如瀕臨倒塌的建筑物。
檢查運(yùn)輸集裝箱和橋梁的潛在弱點(diǎn)，如果不加以檢查，可能會(huì)造成災(zāi)難性的損壞。

振動(dòng)分析應(yīng)用的一些示例：
?用于卡車、起重機(jī)、推土機(jī)等工程機(jī)械的軸承內(nèi)部缺陷的檢測(cè)和分析。
?檢測(cè)旋轉(zhuǎn)設(shè)備（例如發(fā)電機(jī)）由于安裝的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量不平衡而引起的問題。
?確定必須對(duì)使用振動(dòng)的系統(tǒng)（例如手推車系統(tǒng)或服務(wù)升降機(jī)）進(jìn)行維護(hù)的區(qū)域。

用于振動(dòng)分析的小工具包括：
?麥克風(fēng)- 這些是接收振動(dòng)并將其轉(zhuǎn)換為聲音的小型設(shè)備。它們可以是手持式的，也可以安裝在吊臂的末端。這些的使用不僅限于振動(dòng)分析；它們可用于監(jiān)控。
?便攜式測(cè)振儀——該設(shè)備類似于地震儀，可測(cè)量環(huán)境中的地震波，以確定干擾源以及如果未經(jīng)檢查可能發(fā)生的任何潛在損害。
?聲學(xué)自動(dòng)駕駛儀——該設(shè)備允許人們使用其機(jī)載麥克風(fēng)錄制聲音，以聽到他們下方或機(jī)器內(nèi)發(fā)生的事情。
?自動(dòng)聲學(xué)監(jiān)測(cè)——一種使用振動(dòng)分析方法來監(jiān)測(cè)和檢測(cè)周圍環(huán)境變化的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)。它可能會(huì)導(dǎo)致諸如結(jié)構(gòu)完整性問題之類的問題。同時(shí)，它存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以供以后檢索和查看。
?噪音計(jì)- 與便攜式振動(dòng)計(jì)一樣，該設(shè)備可測(cè)量產(chǎn)生噪音的區(qū)域的聲級(jí)。它可以在室內(nèi)和室外使用。
?地震儀- 地震儀用于記錄世界范圍內(nèi)的地震活動(dòng)，以確定其來源和如果不檢查可能造成的損害。

振動(dòng)分析有哪些工業(yè)應(yīng)用？

在石油和天然氣開采中，振動(dòng)分析可以準(zhǔn)確地確定井場的地面條件。首先，這將確定正在鉆探的井是否位于具有大量彈性能量的巖層中。這種能量通常意味著鉆井現(xiàn)場存在石油和天然氣。
為了準(zhǔn)確確定這些條件，工程師使用振動(dòng)分析，并結(jié)合地震成像和分形分析。
一旦測(cè)量了振動(dòng)，就可以將它們轉(zhuǎn)換為深度圖。如前所述，這將有助于確定石油或天然氣礦床的地下深度。通常，井將有 5 層或 7 層巖石用于開采。

電機(jī)和結(jié)構(gòu)振動(dòng)監(jiān)測(cè)
任何帶有電機(jī)、電機(jī)托架和傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)備都容易受到電機(jī)振動(dòng)的影響。這些振動(dòng)是微小的，但它們的發(fā)生方式與地震相同；隨著時(shí)間的推移，這口井會(huì)發(fā)生小型地震。它們的強(qiáng)度足以破壞設(shè)備，導(dǎo)致安全問題，并給周圍的工作人員增加額外的壓力。
監(jiān)測(cè)振動(dòng)的第一步是用振動(dòng)計(jì)監(jiān)測(cè)它們。它也被稱為振動(dòng)臺(tái)；它將記錄任何電機(jī)開啟時(shí)發(fā)生的任何運(yùn)動(dòng)。
下一步是創(chuàng)建所有這些數(shù)據(jù)的圖表，以查看當(dāng)電機(jī)關(guān)閉或打開時(shí)是否有任何顯著變化。

振動(dòng)分析和軸結(jié)構(gòu)
在中國北方的一個(gè)大型輸送機(jī)筒倉上進(jìn)行了連續(xù)振動(dòng)檢查。通過測(cè)量正常運(yùn)行狀態(tài)下的軸振動(dòng)來檢查軸。傅里葉功率譜分析表明，干擾頻率存在于每轉(zhuǎn) 2~3 次附近。
這種干涉現(xiàn)象會(huì)增加軸承中的應(yīng)力，導(dǎo)致軸承使用壽命縮短或其他機(jī)器部件，如齒輪、軸、聯(lián)軸器、軸承等過度振動(dòng)和磨損。

圖像：來自振動(dòng)波形數(shù)據(jù)、功率譜和頻譜圖的實(shí)時(shí)圖表。
振動(dòng)分析可以預(yù)測(cè)故障嗎？– 預(yù)測(cè)性維護(hù)
根據(jù)行業(yè)的不同，振動(dòng)也可以用作未來故障的預(yù)測(cè)工具。它的范圍可以從石油和天然氣開采等行業(yè)到采礦、水處理、發(fā)電和運(yùn)輸?shù)绕渌袠I(yè)。

眾所周知，振動(dòng)工程師以多種不同的方式使用振動(dòng)分析，包括：
?預(yù)測(cè)或預(yù)防機(jī)器和設(shè)備在高應(yīng)力條件下的故障；
?了解機(jī)器和設(shè)備的動(dòng)態(tài)行為；
?檢測(cè)即將發(fā)生故障的預(yù)警系統(tǒng)
如果您的項(xiàng)目需要振動(dòng)分析可視化，請(qǐng)查看Arction的振動(dòng)分析圖表控件并下載免費(fèi)試用版。

振動(dòng)的三個(gè)主要特征是什么？

振動(dòng)具有三個(gè)主要特征。這些包括頻率、幅度和方向。頻率是每秒振動(dòng)的次數(shù)。頻率以赫茲 (Hz) 為單位測(cè)量。
幅度或強(qiáng)度是指振動(dòng)從其正常狀態(tài)，從弱到強(qiáng)的波動(dòng)程度。振幅以位移單位測(cè)量，例如英寸或米。方向是指振動(dòng)是否以線性、圓形或其他非線性模式（如正弦波）移動(dòng)。

有趣的是，如果繪制在圖表上，這些測(cè)量值可以直觀地向工程師展示Arction在本文中討論的故障。

振動(dòng)信號(hào)

信號(hào)是一種足以被儀器記錄的振動(dòng)，在振動(dòng)的情況下，這通常是振動(dòng)計(jì)。當(dāng)測(cè)振儀捕獲到振動(dòng)信號(hào)后，它會(huì)被發(fā)送到示波器進(jìn)行進(jìn)一步分析。它可以通過使用模擬或數(shù)字方法來完成。
模擬方法涉及測(cè)量移動(dòng)探針的尖端響應(yīng)電機(jī)振動(dòng)的移動(dòng)量。然后在示波器的屏幕上顯示不同的移動(dòng)速率。

數(shù)字方法涉及創(chuàng)建一個(gè)數(shù)學(xué)公式來模擬尖端如何移動(dòng)（即響應(yīng)電機(jī)振動(dòng)）。然后可以計(jì)算尖端移動(dòng)的速度，并將該速度顯示在示波器的屏幕上。

根據(jù)振動(dòng)計(jì)收集的數(shù)據(jù)創(chuàng)建圖形后執(zhí)行的第二步將涉及使用趨勢(shì)分析來確定隨時(shí)間變化的任何振動(dòng)水平。這樣做時(shí)，工程師會(huì)在發(fā)生任何重大或異常變化時(shí)寫下它們。

它可以包括發(fā)生異常事件的時(shí)間，例如當(dāng)表面噪聲水平發(fā)生變化和電機(jī)開始異常振動(dòng)時(shí)。工程師還將記錄振動(dòng)水平下降的任何時(shí)間，表明效率下降或機(jī)械可能存在缺陷。

飛機(jī)的振動(dòng)有哪些？

飛機(jī)的振動(dòng)已經(jīng)成為日常生活的重要組成部分。它用于檢查機(jī)場、航班、飛機(jī)和直升機(jī)的控制。測(cè)試的基本用途是在飛行前檢測(cè)任何異常情況，并在飛行后進(jìn)行更深入的分析。用于測(cè)試飛機(jī)振動(dòng)的設(shè)備通常是測(cè)振儀，但也有其他可以檢測(cè)振動(dòng)的儀器。

測(cè)試在各種類型的飛機(jī)上進(jìn)行，包括以下內(nèi)容：
?靜態(tài)測(cè)試- 該測(cè)試檢查在飛行過程中可能作為松散件的松動(dòng)螺栓或鉚釘。它還測(cè)試安裝在機(jī)身中的發(fā)動(dòng)機(jī)是否有松動(dòng)的螺母或螺栓，這些螺母或螺栓在燃料或發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力加速時(shí)會(huì)引起振動(dòng)。
?冷測(cè)試——該測(cè)試要求飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在低功率下運(yùn)行，以檢查空氣泄漏并減少結(jié)構(gòu)上的壓力。
?熱測(cè)試- 在飛機(jī)飛行時(shí)進(jìn)行，以檢查暴露于高空速和壓力變化的飛機(jī)不同部分的振動(dòng)和過度應(yīng)力。
?滾動(dòng)測(cè)試- 這會(huì)檢查飛機(jī)不同部分的任何不規(guī)則或過度運(yùn)動(dòng)，隨著時(shí)間的推移可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞。
?發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試- 通常在起飛前或著陸后進(jìn)行，檢查是否有灰塵、沙子、礫石或其他可能在飛行時(shí)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒造成的任何損壞。

振動(dòng)分析的圖表控制
振動(dòng)分析不僅僅用于檢測(cè)結(jié)構(gòu)中的隱藏物體、空隙或裂縫。這也是檢測(cè)機(jī)械結(jié)構(gòu)問題的有效方法，如果不加以檢查可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性損壞，例如軸承和齒輪，這是預(yù)測(cè)性維護(hù)的基礎(chǔ)。

Arction在本文中提到的行業(yè)——結(jié)構(gòu)和機(jī)械行業(yè)、包括航空航天和賽車運(yùn)動(dòng)在內(nèi)的汽車行業(yè)以及建筑行業(yè)都受益于在不同案例研究中實(shí)施的振動(dòng)分析。

使用軟件繪制由機(jī)器或結(jié)構(gòu)引起的振動(dòng)，即使其可視化，增加了對(duì)不規(guī)則振動(dòng)的更快檢測(cè)。

今天是可能的。如果您需要實(shí)時(shí)可視化大量數(shù)據(jù)集的振動(dòng)數(shù)據(jù)，請(qǐng)查看Arction用于振動(dòng)分析的圖表控件并下載免費(fèi)試用版。

LightningChart 是一家坐落于北歐芬蘭的控件開發(fā)商Arction Ltd的產(chǎn)品，是微軟公司認(rèn)證的合作伙伴。Arction專注于開發(fā)最高性能和最先進(jìn)的數(shù)據(jù)可視化工具，設(shè)定行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的振动分析软件有哪些_excel控件按钮怎么控制图表的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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