兩種測振方式所測振幅數據不一致的原因探討

吳曉江，何志剛，戴鳳濤，蘇志忠

（中國石油獨山子石化分公司研究院設備研究所，新疆 獨山子 833600）

一、前言

設備的狀態監測與故障診斷技術是一種可早期發現故障及其原因，并能預報故障發展趨勢的技術。某公司自2004年開始，在公司的三大廠對一批關鍵機組進行監控，監測手段采用了某公司的S8000系統，傳感器選用美國本特利公司生產的電渦流傳感器。

乙烯廠二空分裝置2#空氣壓縮機的軸振動，自2008年10月起出現逐漸升高的趨勢，至2009年1月已達報警值，同年2月接近高報警連鎖值，而且已出現幾次超連鎖值的情況，因設有信號延遲，故未造成停機事故。機組在線監測數據超標的原因，一是設備本身故障的真實反映，二是假信號所致。故對此采取比對法，即使用便攜式的Data-PAC1500（以下簡稱DP1500）數據采集器從本特利傳感器現場接口采集數據，同時與本特利傳感器現場一次表顯示值及操作室的DCS顯示的數據進行比對核查。

在這一核查過程中，發現采用DP1500所采集的大多數據與本特利現場一次表、DCS顯示的值相比偏小約1/3～1/2。為了確認以上問題，又對其他機組的監測信號進行普查，發現很多機組都有類似情況。

二、原因分析

DP1500數據采集器主要功能有：可測頻率范圍0.8～75.3kHz；12 800線FFT和真細化FFT；振動分析；現場動平衡；開停車分析。S8000在線監測系統的功能則更加強大，其包括常規圖譜(17種)、開停機圖譜(5種)、列表日記及診斷助手。由于測試的是機組的軸振動，故以位移值為度量單位。在旋轉機械狀態監測應用中，位移振幅通常采用雙振幅，即峰—峰值(P—P值)來表示。S8000系統選用的時間段是4個周期時間(軸旋轉1周=1個周期時間)，DP1500選用的時間段是1個周期。

如乙烯廠二套空分裝置的2#空氣壓縮機軸振1X測點，從DP1500(圖1)和S8000系統(圖2)各自采集的同一測點振動波形圖譜上看，兩個圖譜幾乎完全相同。但是從圖1振動波形中1個周期峰—峰值大約為18μm；如果以4個周期進行計算，其峰—峰值則約為29μm左右。而在圖2中，設定提取振動波形中4個周期峰—峰值為30μm。

此外，從圖中還可以看出：其一，單個周期內的振動曲線并不是一個單一的正弦曲線，而是有3個波峰，這說明在轉頻的基礎上，至少又調制了一個3倍頻高頻的振動成分所致；其二，在隨后的幾個周期內，其每個周期的重復性較差，振動曲線沿軸線逐漸偏上，然后又逐漸向下偏斜，說明振動存在低頻（小于轉頻的頻率成分）調制所致。故應選取4個周期進行計算較為準確，它能較真實地反映機組的振動情況。

相對以上情況，某些測點S8000系統及DP1500所測量的振動幅值數據基本一致的原因，是振動信號中主要振動頻率是1倍頻，且其周期重復性較好。這樣，不管選取的時間段是幾個周期，它們的值都基本一致。

經查證現場監測、報警數據的真實性后，對2#機組進行了檢修，投用后機組振動恢復正常。

三、結語

1.用各種不同檢測儀器所測得的數據進行比對時，要注意各數據的定義要一致。

2.在使用各種便攜式數據采集器測試振動時，對振動幅值數據的判定一定要參考時域振動波形來綜合評定。

3.在進行振動檢測，以位移、振幅為單位進行峰—峰值測量時，所選取的周期最好在4個周期及以上，以確保其真實性。但也不是說選取的周期越多就越好，因為可能有個別假的信號影響測量的真實性。