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测试基础知识:振动监测仪器的六种测量误差

【摘要】:
为了获取准确可靠的振幅测量值,首先应了解目前一般振动监测仪器振幅测量产生误差的原因及其大致量值的概念,不同型号的振动仪器引起的振幅测量误差,总体来说,可以分为以下几种:

为了获取准确可靠的振幅测量值,首先应了解目前一般振动监测仪器振幅测量产生误差的原因及其大致量值的概念,不同型号的振动仪器引起的振幅测量误差,总体来说,可分为以下几种。

线性误差

不同量程下的指示值与实际值的偏差不是线性关系,但目前各类不同的型号的振动监测仪器线性误差均在3% 以内。

频率误差

由于振动传感器,特别是速度传感器和二次仪表,只有在规定的频率范围内才能正常工作,因此被测振动的物体频率若高于或低于监测仪器的工作频率范围,指示值都会产生明显的误差。但目前使用的各类合格的振动监测仪器,在工作频率范围内,其频率误差一般小于3%~5% 。

电磁干扰

在现场,特别是靠近发电机、励磁机的位置,都存在着较强的交变磁场,此时若对传感器和二次仪表的干扰性能未作考核,仪表指示值有可能会产生严重失真。但目前使用的绝大多数振动仪器。均作了严格的抗干扰性能试验,而且在现场不同类型振动仪器指示值存在明显偏差时,其测量点往往不是在发电机和励磁机轴瓦处,而是在汽轮机轴瓦上。

标定偏差

在振动监测仪器工作频率范围内,指示值与实际值有偏差时,往往首先会想到的是标定不准,应重新进行标定。这种现象在以往国内振动标准传递技术相对落后时较为常见,目前对大多数振动监测仪器而言,其标定误差均在3%~6%以内。

波形误差

仪器在振动台上标定时,接受的振动是规则化的正弦波振动,但在现场测量的实际振动往往是多种振动频率叠加的谐波,而且还有较大的非周期性振动分量,从而会引起附加的测量误差,这种误差称为谐波误差。

 

被测的振动波形偏离正弦信号越远,波形误差越大,所以这种误差只发生在测量同频振幅时,而测量基频、半频和2倍数振幅时要经过滤器,这些频率振动信号是纯正弦信号,所以不存在波形误差。

 

由进一步试验研究得出,二次仪表采用不同的检波方式,在不同的谐波信号下,仪表波形误差会有较大的差别,其最大误差可达-29.3%~+183%,即仪表指示值可能偏小30%,或偏大1.8倍。但这种测量误差,仅仅是从振动能量出发来说的。