振動監測儀器測量誤差的分類(二)
(5) 波形誤差。儀器在振動臺上標定時,接受的振動是規則化的正弦波振動,但在現場測量的實際振動往往是多種振動頻率疊加的諧波,而且還有較大的非周期性振動分量,從而會引起附加的測量誤差,這種誤差稱為諧波誤差。被測的振動波形偏離正弦信號越遠,波形誤差越大,所以這種誤差只發生在測量同頻振幅時,而測量基頻、半頻和2倍數振幅時要經過濾器,這些頻率振動信號是純正弦信號,所以不存在波形誤差。由進一步試驗研究得出,二次儀表采用不同的檢波方式,在不同的諧波信號下,儀表波形誤差會有較大的差別,其*大誤差可達-29.3%~+183%,即儀表指示值可能偏小30%,或偏大1.8倍。但這種測量誤差,僅僅是從振動能量出發來說的。
(6) 非周期性振動指示值失真。上述分析的振動監測儀器引起各類測量誤差,均指在測量周期性振動的情況下發生,在汽輪發電機組上還存在一種振動,稱為非周期性振動。例如隨機振動,從振動波形上看,在進行采樣的一段時間內,不會出現相同的振動波形。
在使用一般的振動監測儀器測量這種非周期性振動,其指示值晃動不定,無法讀數。測量這種振動引起誤差的原因有:
1) 速度傳感器**振動系統不穩定共振,目前測量軸瓦振動用的速度傳感器的自振頻率為8~12Hz,這一頻率正好位于隨機振動2~25Hz的頻率范圍內,使速度傳感器**系統發生共振,加之非周期性振動的激勵,造成不穩定共振,振幅本來不穩定的隨機振動,通過**系統的共振放大,使輸出信號波動幅值放大而失真。
2) 指示值晃動使測量值失真。一般振動監測儀表不論是數字式還是指針式的,輸入的若是穩定的周期性信號,儀表指示值穩定也有一個時間過程,這一過程變化很快,肉眼不易觀察到,輸入的若是非周期性振動信號,振動信號波動周期大于或等于儀表顯示的周期,則將會造成儀表指示值還未回落到穩定值,新的信號又輸入,儀表顯示值又突然升高。要使儀表指示值穩定,只有在振動信號的波動周期小于儀表顯示周期的情況下,但此時儀表顯示值只反映了波動的平均值,而且目前設備機組上發生的隨機振動周期為0.04~1.0s(頻率為25~1Hz),所以使用一般的振動監測儀表進行測量時,即使采用渦流傳感器,輸出信號不存在不穩定共振放大,其指示值也會失真。測量的失真程度與儀表顯示周期直接有關,顯示周期越長,非周期性振動分量越大,失真越嚴重。不同類型的振動監測儀表,測量同一點振動,其指示值往往有1~2倍的差別。
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