2250 measurements - order analysis

用于后处理的全新BK Connect小程序

随着BK Connect® 2021的发布,我们引入了新的后处理小程序,使用户能够经济高效地对使用HBK手持式分析仪制作的测量记录进行高级分析。每个小程序都是针对特定的分析需求量身定制的,例如FFT分析、响度和总值分析以及阶次分析。

在本文中,我们将探讨一种可能的应用,即2250型手持式分析仪与BK Connect小程序相结合,用于旋转机械周期性的后处理测试。2250型用作现场测量的高度便携式解决方案,具有简单的通过/失败指示,并配有BK Connect的阶次后处理分析Applet 8490-G型,可对失败的测试进行更详细的分析。

振动测量通常用于旋转机械的状态监测。在大型设备中,通常使用永久和连续的监测,但是在机器地理位置分布广泛或移动的情况下,使用手持式振动分析仪进行定期振动测量可能更为实用。2250型非常适合这种应用,用于测试几乎所有旋转机器,从台式风扇直升机发动机

借助BZ-7230 FFT分析模块,2250型可配置为在试运行期间对旋转机械进行简单的通过或失败测量。可以定义几个公差窗口,每个公差窗口指定特定频率范围内的水平标准,这些公差窗口可用于在启动测试期间有效地设置不同机器速度下的振动标准。为特定计算机和测试配置了公差窗口后,可以将完整的设置保存为模板并受密码保护。生成的模板可以安全地与技术人员共享以进行现场测试,从而提供明确的测试结果,而无需专业的声音和振动测试知识。

如上所述,使用2250型的预备测试可以快速简单地给出通过或失败的结果,但它不能提供太多的诊断能力。当机器超出一个或多个公差窗口中的限制时,使用BK Connect阶次后分析小程序进行额外的分析可以帮助揭示超标的原因,为将来的操作提供信息。 

为了能够在BK Connect中分析我们的测量结果,我们需要在2250型上启用信号记录。利用信号记录选件BZ-7226,2250型可以配置为将整个测量记录为24位、48kHz波形文件。2981型CCLD激光转速探头也可以连接到2250型,以将RPM添加到测量中,实时显示并自动编码到波形文件中以进行后处理。通过添加这些功能,现在可以在BK Connect中对测量进行阶次分析。

但我们为什么要进行阶次分析呢?阶次分析将测量与被测机器中旋转零件的转速、转速和谐波阶数联系起来。带有旋转元件的机械系统将经历周期性的激励力,其基频跟随旋转频率。这些激励力会产生相应的周期性响应信号,即在基波(旋转)频率及其谐波下具有含量的信号。阶次分析技术使我们能够从响应信号中提取这些谐波阶数,从而使我们能够更深入地了解被测系统中噪声和振动现象的原因。 

8490-G型BK Connect阶次后分析小程序包括用于从FFT分析中提取阶次和数字重采样阶序跟踪分析的模板。下面总结了其中的每一种技术,以及它们的一些主要优点和缺点。当然,在BK Connect中可以分别使用两种技术分析相同的测量,因此在测量时无需选择使用哪种技术。

从FFT分析中提取阶次或运行测量可以揭示频谱和RPM之间的关系。在此分析中,将针对每个速度间隔(根据转速表信号计算)计算多缓冲区的FFT频谱。由于光谱仍然以频率表示,因此这种分析的好处是用户熟悉简单的频率分析,并且测量中的突出特征可以更容易地与听觉现象联系起来。诸如结构共振之类的恒定频率分量可以在等高线图上轻松识别,在固定频率下表现为垂直线。但是,由于每个频谱切片代表一定范围的速度,阶次分量的频率拖尾会使分割更高阶变得困难,特别是对于预备阶段的快速扫描速率。 

在阶次跟踪分析中,使用转速表信号根据机器的转速对测量信号进行重采样,这样每转的样本数就恒定不变。重采样信号的傅里叶变换给出了阶次谱,其中x轴的谐波阶与系统的基本旋转速率有关,而不是以赫兹为单位的频率。在等高线图上,阶次和谐波间分量显示为清晰的垂直线,而恒定频率分量(如结构共振)跟随等高线图上的双曲线。阶次成分不再被涂抹,从而可以识别更高谐波的阶次。结合对被测系统的了解(例如风扇中的叶片数量或齿轮中的齿数),该分析还可以提供有关系统部件与阶次组件之间关系的见解,从而有助于故障诊断。 

本文仅探讨阶次分析和阶次跟踪的理论和应用,以及在BK Connect中进行后处理分析的可能性,以提高使用Type2250进行振动测量的诊断能力。通过将2250型或2270型手持式测量与其他BK Connect小程序相结合,可以获得类似的好处,同时保持手持式分析仪在现场测量的简便性和便携性。

分析技术使我们能够从响应信号中提取这些谐波阶次,从而使我们能够更深入地了解被测系统中噪声和振动现象的原因。 
8490-G型BK Connect阶次后分析小程序包括用于从FFT分析中提取阶次和数字重采样阶序跟踪分析的模板。下面总结了其中的每一种技术,以及它们的一些主要优点和缺点。当然,在BK Connect中可以分别使用两种技术分析相同的测量,因此在测量时无需选择使用哪种技术。

从FFT分析中提取阶次或运行测量可以揭示频谱和RPM之间的关系。在此分析中,将针对每个速度间隔(根据转速表信号计算)计算多缓冲区的FFT频谱。由于光谱仍然以频率表示,因此这种分析的好处是用户熟悉简单的频率分析,并且测量中的突出特征可以更容易地与听觉现象联系起来。诸如结构共振之类的恒定频率分量可以在等高线图上轻松识别,在固定频率下表现为垂直线。但是,由于每个频谱切片代表一定范围的速度,阶次分量的频率拖尾会使分割更高阶变得困难,特别是对于预备阶段的快速扫描速率。 

在阶次跟踪分析中,使用转速表信号根据机器的转速对测量信号进行重采样,这样每转的样本数就恒定不变。重采样信号的傅里叶变换给出了阶次谱,其中x轴的谐波阶与系统的基本旋转速率有关,而不是以赫兹为单位的频率。在等高线图上,阶次和谐波间分量显示为清晰的垂直线,而恒定频率分量(如结构共振)跟随等高线图上的双曲线。阶次成分不再被涂抹,从而可以识别更高谐波的阶次。结合对被测系统的了解(例如风扇中的叶片数量或齿轮中的齿数),该分析还可以提供有关系统部件与阶次组件之间关系的见解,从而有助于故障诊断。 

本文仅探讨阶次分析和阶次跟踪的理论和应用,以及在BK Connect中进行后处理分析的可能性,以提高使用Type2250进行振动测量的诊断能力。通过将2250型或2270型手持式测量与其他BK Connect小程序相结合,可以获得类似的好处,同时保持手持式分析仪在现场测量的简便性和便携性。