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

這是一種識別機械問題的有效方法，如果不加以檢查，可能會導(dǎo)致災(zāi)難性損壞。這讓我想知道，振動分析可以檢測到什么？
振動分析是一個過程，通過該過程可以通過仔細(xì)觀察振動來推導(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)。

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

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

如果機器部件在整個結(jié)構(gòu)的共振頻率下發(fā)生故障，則整個機器將發(fā)生危險的振動。使用振動信號，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數(shù)據(jù)？

有幾種不同的傳感器可用于收集振動數(shù)據(jù)。下面是一些最常見的列表：
加速度計
這些類型的傳感器測量并輸出一個、兩個或三個方向的加速度。最常用的類型是三軸加速度計，它同時加速 x、y 和 z 軸。為了檢測沿直線的振動，可以使用單軸加速度計。
陀螺儀
這些傳感器檢測角加速度或旋轉(zhuǎn)運動。陀螺儀可以檢測任何方向的振動，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分析，其中將聲音振動信號轉(zhuǎn)換為另一種格式，例如電壓或數(shù)字信號。
定向麥克風(fēng)
這些傳感器可以高精度檢測聲音的方向，因此可用于確定機器部件中聲音的位置。通過將振動隨時間的變化與趨勢進(jìn)行比較，可以分析它們產(chǎn)生的信號，以確定機器結(jié)構(gòu)中是否存在任何缺陷。
典型的振動分析系統(tǒng)框圖包括三個主要部分：數(shù)據(jù)采集、計算和解釋。
光譜儀
光譜儀用于分析信號強度，例如隨時間變化的聲音或振動信號。它們可以顯示特定頻率的信號強度隨時間的變化，這對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，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轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式，可以輕松保存并在以后分析趨勢和其他數(shù)據(jù)。
另一種獲取數(shù)據(jù)的方法是通過實時采集 (RTA)，它使用復(fù)雜的計算將模擬信號實時轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
振動設(shè)備和分析工具的類型
當(dāng)前用于現(xiàn)場監(jiān)測振動問題的解決方案結(jié)合使用基于超聲波、加速度計和微機電系統(tǒng) (MEMS) 的傳感器。傳感器的高分辨率使您可以看到機器及其組件的動態(tài)行為。
該過程包括：
在過去的幾年里，各種來源對振動分析進(jìn)行了研究，包括靈敏的計算機振動計，能夠用很少的設(shè)備檢測非常小的位移，顯示精度測量到百萬分之一英寸或更高。計算機 3D 分析工具最近進(jìn)入了這個市場。
振動分析員的需求發(fā)生了變化，以反映振動分析日益增長的重要性。準(zhǔn)確測量整個機器或零件的振動的能力變得越來越重要。用戶必須快速識別機器中所有震動和共振的來源，以便在損壞發(fā)生之前定位問題并進(jìn)行補救。
最近，已經(jīng)開發(fā)出諸如數(shù)字振動分析 (DVA) 之類的方法來幫助工程師和設(shè)計師更好地了解這些來源。這些方法使用計算機軟件進(jìn)行許多非常快速的測量，每次都在幾秒鐘內(nèi)收到結(jié)果。
通過振動分析發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和機械問題原因的5種方法
第一步是使用振動分析找到問題。以下是波形和頻率分析的一些技巧：
振動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)致振動問題。
   3）對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，它可以經(jīng)常定位到相互作用的多個元件組中存在共振頻率的地方。
3. 振動分析也很有用，因為它可以檢測由組件故障引起的潛在結(jié)構(gòu)問題。通過這種方式，機械振動分析可用于發(fā)現(xiàn)可能對安全性、可靠性和功能性有害的機械問題。
4. 振動分析還可以揭示復(fù)雜機械組件的問題——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。

振動暴露測試 (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)計問題）而承受高應(yīng)力時，應(yīng)強制執(zhí)行。

什么樣的機械可以使用振動分析？

多種機械可用于振動分析，包括：
?自動化機器和設(shè)備，例如氣動工具、液壓升降機和工業(yè)壓力機上的自動控制。
?石油工業(yè)中使用的設(shè)備，例如石油鉆機。
?大型外燃機部件或內(nèi)燃機氣缸蓋等金屬鑄件和鍛件。
?石油鉆機和管道。
?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。
?機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可以通過振動分析檢測哪些常見故障？
使用振動分析可以發(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)機器或質(zhì)量
?螺栓、螺母和其他零件松動
?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。
如果機器部件在整個結(jié)構(gòu)的共振頻率下發(fā)生故障，則整個機器將發(fā)生危險的振動。根據(jù)使用機器的行業(yè)，它可能具有不同的影響和用例。

為什么振動監(jiān)測很重要？
今天，聲音振動技術(shù)的使用有多種不同的解釋。但是，每個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器或結(jié)構(gòu)損壞。
振動監(jiān)測器非常重要，因為它們使Arction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鐘，表明機器或結(jié)構(gòu)本身存在嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)完整性問題。
振動監(jiān)測器還可以監(jiān)測如果不定期檢查可能對生命和財產(chǎn)構(gòu)成風(fēng)險的其他機器和環(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。
?運動監(jiān)視器允許用戶評估可能導(dǎo)致?lián)p壞的劇烈運動。
?振動監(jiān)測器還可以檢測和記錄機器或結(jié)構(gòu)內(nèi)的噪音。

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

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

用于振動分析的小工具包括：
?麥克風(fēng)- 這些是接收振動并將其轉(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分析；它們可用于監(jiān)控。
?便攜式測振儀——該設(shè)備類似于地震儀，可測量環(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)自動駕駛儀——該設(shè)備允許人們使用其機載麥克風(fēng)錄制聲音，以聽到他們下方或機器內(nèi)發(fā)生的事情。
?自動聲學(xué)監(jiān)測——一種使用振動分析方法來監(jiān)測和檢測周圍環(huán)境變化的計算機化系統(tǒng)。它可能會導(dǎo)致諸如結(jié)構(gòu)完整性問題之類的問題。同時，它存儲數(shù)據(jù)以供以后檢索和查看。
?噪音計- 與便攜式振動計一樣，該設(shè)備可測量產(chǎn)生噪音的區(qū)域的聲級。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，以確定其來源和如果不檢查可能造成的損害。

振動分析有哪些工業(yè)應(yīng)用？

在石油和天然氣開采中，振動分析可以準(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，工程師使用振動分析，并結(jié)合地震成像和分形分析。
一旦測量了振動，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。

電機和結(jié)構(gòu)振動監(jiān)測
任何帶有電機、電機托架和傳動系統(tǒng)的設(shè)備都容易受到電機振動的影響。這些振動是微小的，但它們的發(fā)生方式與地震相同；隨著時間的推移，這口井會發(fā)生小型地震。它們的強度足以破壞設(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)測振動的第一步是用振動計監(jiān)測它們。它也被稱為振動臺；它將記錄任何電機開啟時發(fā)生的任何運動。
下一步是創(chuàng)建所有這些數(shù)據(jù)的圖表，以查看當(dāng)電機關(guān)閉或打開時是否有任何顯著變化。

振動分析和軸結(jié)構(gòu)
在中國北方的一個大型輸送機筒倉上進(jìn)行了連續(xù)振動檢查。通過測量正常運行狀態(tài)下的軸振動來檢查軸。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)象會增加軸承中的應(yīng)力，導(dǎo)致軸承使用壽命縮短或其他機器部件，如齒輪、軸、聯(lián)軸器、軸承等過度振動和磨損。

圖像：來自振動波形數(shù)據(jù)、功率譜和頻譜圖的實時圖表。
振動分析可以預(yù)測故障嗎？– 預(yù)測性維護(hù)
根據(jù)行業(yè)的不同，振動也可以用作未來故障的預(yù)測工具。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)電和運輸?shù)绕渌袠I(yè)。

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

振動的三個主要特征是什么？

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

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

振動信號

信號是一種足以被儀器記錄的振動，在振動的情況下，這通常是振動計。當(dāng)測振儀捕獲到振動信號后，它會被發(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。
模擬方法涉及測量移動探針的尖端響應(yīng)電機振動的移動量。然后在示波器的屏幕上顯示不同的移動速率。

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

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

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

飛機的振動有哪些？

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

測試在各種類型的飛機上進(jìn)行，包括以下內(nèi)容：
?靜態(tài)測試- 該測試檢查在飛行過程中可能作為松散件的松動螺栓或鉚釘。它還測試安裝在機身中的發(fā)動機是否有松動的螺母或螺栓，這些螺母或螺栓在燃料或發(fā)動機動力加速時會引起振動。
?冷測試——該測試要求飛機發(fā)動機在低功率下運行，以檢查空氣泄漏并減少結(jié)構(gòu)上的壓力。
?熱測試- 在飛機飛行時進(jìn)行，以檢查暴露于高空速和壓力變化的飛機不同部分的振動和過度應(yīng)力。
?滾動測試- 這會檢查飛機不同部分的任何不規(guī)則或過度運動，隨著時間的推移可能會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞。
?發(fā)動機測試- 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進(jìn)入發(fā)動機的顆粒造成的任何損壞。

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

Arction在本文中提到的行業(yè)——結(jié)構(gòu)和機械行業(yè)、包括航空航天和賽車運動在內(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施的振動分析。

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

今天是可能的。如果您需要實時可視化大量數(shù)據(jù)集的振動數(shù)據(jù)，請查看Arction用于振動分析的圖表控件并下載免費試用版。

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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