Колебания частей машин, устройств и сооружений, вызываемые возмущающими силами, называются вибрациями.

Виброметр — это прибор предназначенный для контроля и регистрации виброскорости, виброускорения, амплитуды и частоты синусоидальных колебаний различных объектов. В частности, виброметры используются для измерения параметров вибрации виброустановок, применяемых для уплотнения бетонных смесей при производстве железобетонных изделий

При измерении вибраций всегда участвуют три элемента: вибрирующее звено, исходное (невибрирующее) звено и устройство для измерения движения вибрирующего звена относительно невибрирующего. Очень часто исходное звено отсутствует, поэтому положение должно быть создано в самом приборе.

Обычно исходное (невибрирующее) звено создается с помощью массы, которая может двигаться вдоль (или вокруг) оси вибраций. Масса 1 связывается с основанием прибора 4 с помощью пружины 2 и демпфера 3 (Рисунок 1). Преобразователь 5 выдает сигнал смещения корпуса 4 относительно массы 1.

 

Помимо рассмотренного метода измерения вибраций, который относится к инерциальным, находят широкое применение бесконтактные методы, в частности, доплеровский метод.

Возможные схемы виброметров. Применяемые в настоящее время виброметры имеют электрический выход. В качестве преобразователей перемещения в электрический сигнал используются резистивные, индуктивные, емкостные, электромагнитные, микро-синные и др.

Рассмотрим конструктивную схему линейного электромагнитного виброметра. 6 – постоянный магнит; 7 – обмотка; 8 – сейсмический элемент; 9 – каркас катушки; 10 – паз; 11 – воздушный зазор; 12 – соединительная пружина; 13 – пружинный мост; 14 – корпус. Виброметр этого типа при объеме 90 см3 весит 450 г, обладает собственной частотой 10 Гц и коэффициентом относительного затухания d = 0,7, что достигается помещением сейсмического элемента в жидкость. Чувствительность прибора достигает 0,03 В/(см-с-2), а диапазон входных смещений ±0,5 см.

Виброметр с индуктивным мостом приведен на рис.1. 1 – опорный стержень; 2 – входная ось; 3 и 9 – немагнитная втулка; 4 – пружина; 5 – корпус катушки; 6 – сборочная лента; 7– сейсмический элемент; 8 – пластинчатая пружина; 10 – паз; 11 – свободное пространство, заполненное вязкой жидкостью; 12– якорь из материала с низким гистерезисом; 13 – корпус.

Основным назначением средств вибрационного мониторинга является обнаружение необратимых изменений вибрации оборудования и прогнозирование скорости их развития. К дополнительной задаче, которая может решаться средствами мониторинга, можно отнести определение причин обнаруженных изменений. Эта задача решается экспертом, анализирующим результаты мониторинга, в том числе с применением специальных экспертных программ.
Для расширения диагностических возможностей мониторинга стационарные системы часто комплектуются дополнительным переносным каналом измерения вибрации в любой точке оборудования, где на время измерения может быть установлен измерительный преобразователь.
Портативные системы мониторинга и диагностики.
Эти системы можно разделить на два основных класса – расширенные системы мониторинга, в том числе и с экспертными программами, рассчитанные на то, что диагностику выполняет подготовленный эксперт, и системы массового диагностического обслуживания с программами автоматической диагностики.
В состав такой системы входят портативный прибор (приборы), обеспечивающий измерение и анализ вибрации в тяжелых промышленных условиях, компьютер с программой мониторинга, содержащей базу данных и выполняющий ряд операций анализа сигналов и обработки результатов анализа, а также экспертная или автоматическая программа диагностики, обрабатывающая полученную диагностическую информацию.
Кроме этого в состав системы часто входят приборы (программы) для сервисных работ, выполняемых с оборудованием по результатам диагностики, например для его балансировки и (или) центровки.
Среди задач вибрационного мониторинга и диагностики встречаются и такие, решение которых требует проведения специальных исследований, для которых может не хватать возможностей типовых анализирующих приборов. Поэтому ряд приборостроительных фирм выпускает технические средства для расширенного анализа сигналов, которые предусматривают предварительную запись этих сигналов в память прибора с последующим его многократным анализом различными методами.