設備狀態(tài)的判定課件

5.1設備狀態(tài)診斷標準5.1.1振動診斷標準的判定參數(shù)

設備振動診斷標準

(或稱判定標準)是通過振動測試與分析，用來評價設備技術狀態(tài)的一種標準。在選好對象設備，決定測試方案之后，就要進行認真的測試。而對所測得的數(shù)值如何，判定它是正常值還是異常值或故障值，就需要依靠診斷標準的幫助。因此診斷標準的制訂和應用是設備診斷工作中一項十分重要和必不可少的任務。

理論證明；

振動部件的疲勞是與振動速度成正比，

而振動所產(chǎn)生的能量則是與振動速度的平方成正比，

由于能量傳遞的結果造成了磨損和其他缺陷， 因此，在振動診斷判定標準中，是以速度為判定參數(shù)比較適宜。對于大多數(shù)的機器設備，最佳參數(shù)也是速度，這也就是為什么有很多診斷標準，如IS02372、IS03945及VDl2056（德）等采用該參數(shù)的原因。還有一些標準，根據(jù)設備的低、高頻工作狀態(tài)，分別選用振幅(位移)和加速度。第五章設備狀態(tài)的判定與趨勢分析5.1設備狀態(tài)診斷標準第五章設備狀態(tài)的判定與趨勢分析

振動判定標準分為三類。1）絕對判定標準絕對判定標準由某些權威機構頒布實施。由國家頒布的國家標準又稱為法定標準，具有強制執(zhí)行的法律效力。還有由行業(yè)協(xié)會頒布的標準，稱為行業(yè)標準，國際標準化協(xié)會ISO頒布的國際標準。以及大企業(yè)集團聯(lián)合體頒布的企業(yè)集團標準。這些標準都是絕對判定標準，其適用范圍覆蓋頒布機構所管轄的區(qū)域。

國際標準、國家標準、行業(yè)標準、企業(yè)集團標準都是根據(jù)某類設備長期使用、觀測、維修及測試后的經(jīng)驗總結，并規(guī)定了相應的測試方法。目前應用較廣泛的是：

ISO2372《機器振動的評價標準基礎》

ISO3945《振動烈度的現(xiàn)場測定與評定》

CDA/MS/NVSH107《軸承振動測量的判據(jù)》

VDI2056《震動烈度判據(jù)》（德國標準）等5.1.2狀態(tài)判定標準的分類振動判定標準分為三類。5.1.2狀態(tài)判定標準的分類2）相對判定標準相對判定標準是對同一設備，在同一部位定期測試，按某個時刻的正常值作為判定基準，而根據(jù)實測值與基準值的倍數(shù)，進行設備狀態(tài)判定的方法。由于是基于設備自身某時刻的測量值作為判定基準，所以稱為相對判定標準。

3）類比判定標準相對判定標準是建立在長期對某一設備的測量數(shù)據(jù)的基礎上。若某個設備運行時間不長、或沒有建立長期測量數(shù)據(jù)的基礎，在對設備進行狀態(tài)判定時，可以采用類比判定標準。

類比判定標準是對多臺同樣設備在相同條件下運行時，通過對各設備的同一部位的測量值進行相互對比，來判定設備狀態(tài)的方法。2）相對判定標準 根據(jù)判定標準的制定方法的不同，可將振動判定標準分為以下10類：旋轉機械振動標準，金屬切削機床振動標準，齒輪判定標準，滾動軸承判斷標準，往復機械振動標準，多種機型混合的振動標準，行業(yè)設備判斷標準，部分引進設備振動標準，類比判斷標準，管道振動判斷標準。1．旋轉機械振動標準

(1)旋轉機械幾個常用的絕對標準

目前，旋轉機械常用的振動診斷標準有國際標準化組織頒布的ISO2372和ISO3945，德國標準VDI12056，英國標準BS4675，我國國家標準GB／T1l347一1989等。這些標準在數(shù)值級別上大同小異，但在各類診斷文獻中常以各自的標準名稱出現(xiàn)。（表5-1～表5-4）5.1.3振動判定標準介紹 根據(jù)判定標準的制定方法的不同，可將振動判定標準分為以下1振動強度ISO2372ISO3945分級范圍速度有效值mm/sⅠ級Ⅱ級Ⅲ級Ⅳ級剛性基礎柔性基礎0.280.280.450.711.121.802.804.507.1011.2182845AAAA優(yōu)優(yōu)0.450.711.12B1.80B2.80CB良4.50CB良7.10DC可11.2DC可18D不可28D不可4571表5-1機械振動診斷標準（ISO2372和ISO3945）振動強度ISO2372ISO3945分級范圍ⅠⅡⅢⅣ剛性1.ISO2372標準中，把診斷對象分為4個等級：Ⅰ級—小型機械，15kW以下電動機等；Ⅱ級—中型機械，15-75kW電動機等；Ⅲ級—剛性安裝的大型機械（600-12000r/min）；Ⅳ級—柔性安裝的大型機械（600-12000r/min）。2.A、B、C、D及優(yōu)、良、可、不可代表對設備狀態(tài)的評價等級。A-良好，B-允許，C-較差，D-不允許。3.采用ISO2372標準時，要考慮被診斷設備的功率大小、基礎形式、轉速范圍等約束條件；采用ISO3945標準時，要考慮基礎特性。4.標準ISO2372和ISO3945所采用的診斷參數(shù)均為速度有效值Vrms。支承基礎（剛性和柔性）：柔性基礎——機械行業(yè)標準中，規(guī)定當支承系統(tǒng)的一階固有頻率低于機組的主激振頻率（指軸的轉動頻率）時，屬于柔性基礎。剛性基礎——與柔性基礎定義相反的。說明：1.ISO2372標準中，把診斷對象分為4個等級：Ⅰ級—小設備狀態(tài)的判定課件設備狀態(tài)的判定課件設備狀態(tài)的判定課件T.C.RATHBONE所制定的大型旋轉機械振動標準（圖5-1)該標準是國外應用得最早的振動判據(jù)之一，它是在長期經(jīng)驗積累的基礎上制定的。使用該標準應注意以下幾點：1）這是一個用坐標圖形表達的振動標準，每根曲線劃分為一個狀態(tài)范圍值。2）該標準主要考慮轉速(r/min)因素。3）該標準對狀態(tài)評價分六個級別：非常好、良好、容許、稍壞、壞、非常壞。4）診斷參數(shù)為最大位移（雙峰）。T.C.RATHBONE所制定的大型旋轉機械振動標準（圖5-

表5-5旋轉機械振動診斷的相對標準注：1.本標準的判斷依據(jù)有二：

(1)實際測量振動值與其初始值之比；

(2)所測振動信號的頻率范圍。2.標準將設備狀態(tài)的評判分為三個等級：良好、注意、危險。振動頻率1234567低頻振動（≤1000Hz）良好注意危險高頻振動（>1000Hz）良好注意危險實測值與初值之比（2）旋轉機械相對標準振動頻率1234567低頻振動（≤1000Hz）良好注意危險

電動機也屬于旋轉機械。國際標準化組織制訂的ISO32373標準和德國標準DIN45665，在內容上是相同的，故合并列于表5-6。

表5—6ISO32373和DIN45665電動機振動標準注：1．本標準把電動機按其中心高度(H)分為三個類型，中心高度越大，振動閾值越大。

2．電動機狀態(tài)判別分為三個等級：正常、良好、特佳。

3．本標準是指電動機在空轉（不帶負荷）條件下的閾值。

4．診斷參數(shù)為速度有效值(Vrms)。質量等級轉速r/min電動機中心高H=80～400mm，允許最大Vrms(mm/s)S≤H≤132132<H≤225225<H≤400N（正常值）600～36001.82.84.5H（良好級）600～18000.711.121.81800～36001.121.82.8S（特佳級）600～18000.450.711.121800～36000.711.121.8（3）電動機振動標準電動機也屬于旋轉機械。國際標準化組織制訂的ISO3237汽輪機也屬于旋轉機械的類型。表5-7為我國水電部頒布的《電力工業(yè)技術管理法規(guī)》，其中規(guī)定1500r／min、3000r／min和5000r／min之內的汽輪發(fā)電機組軸承的振動標準。表5一7水電部汽輪發(fā)電機組振動標準（軸承雙振幅允許值）注：1．本標準規(guī)定測點位置在軸承處的垂直和水平方向。

2．閾值的大小取決于汽輪機的轉速，轉速愈大，振動位移允許值愈小。

3．狀態(tài)評判分為三個等級：“優(yōu)”、“良”、“合格”。

4．診斷參數(shù)為位移峰峰值(即雙振幅)。轉速r/min標準（Dp-p/μm）優(yōu)良合格150030以下50以下70以下300020以下30以下50以下≤300010以下30以下30以下(4)汽輪機及汽輪發(fā)電機組振動標準汽輪機也屬于旋轉機械的類型。表5-7為我國水電部頒布的《注：1．本標準按轉速將汽輪機分為五種類型，隨轉速增大：汽輪機允許振幅減小。2．表中分別列出兩種測量方式的標準值，即：測量軸承與測軸，軸振動允許值約為軸承振動的2倍。3．測量參數(shù)為位移峰峰值。標準（Dp-p|μm）轉速

（r/min）≤1000150030003600≥6000軸承上7550252112軸上（靠近軸承）150100504420表5-8為國際電工委員會(IEC)推薦的汽輪機振動標準注：標準（Dp-p|μm）轉速（r/min）≤1000表5-9為機電部關于《離心鼓風機和壓縮機技術條件》中規(guī)定的軸承振動標準。表5-9離心鼓風機和壓縮機技術振動標準(5)離心鼓風機和壓縮機振動標準注：

1．本標準按轉速將離心鼓風機和壓縮機分為4個類型，轉速越高，允許振動值越小。2．測點部位分兩種型式：主軸軸承和齒輪箱軸承，后者振動值允差略高予前者。3．診斷參數(shù)為振動位移峰峰值(雙幅)。標準（Dp-p|μm）轉速

（r/min）≤1000150030003600≥6000軸承上7550252112軸上（靠近軸承）150100504420表5-9為機電部關于《離心鼓風機和壓縮機技術條件》中規(guī)定振動速度

等級良好合格

數(shù)值mm/s

≤5.0≤6.3風機的振動速度（均方根速度）應符合表1的規(guī)定機械工業(yè)部石化通用機械工業(yè)局企業(yè)標準通風機振動精度JB/TQ334—84風機振動速度與振幅（位移）可按下式進行換算式中：V—振動速度mm/sS—振幅（位移）ω—角速度rad/s表A1振動速度與振幅對照表振幅（位移）轉速r/min300375500600750100015003000振動速度mm/s5.045036127022518013491456.356645333928322617011357附加說明：本標準由沈陽鼓風機研究所提出。本標準由沈陽鼓風機廠起草。振動速度等級 金屬切削機床大多數(shù)屬于旋轉機械，但作為工作母機，它與一般非加工機械有很大的差別。它的工作性質決定它要求有很高的運動精度，因此對振動水平的控制特別嚴格，比一般機械的振動標準要求高得多。2.金屬切削機床振動標準 金屬切削機床大多數(shù)屬于旋轉機械，但作為工作母機，它與一般非由于齒輪的類型和大小不同，其判斷標準也不相同。圖5-2為國外的一種齒輪箱判斷標準，這里只能算一個實例。1）本標準分兩個頻段確定差別參數(shù)及其閾值。測量頻率在1000Hz以下，用速度作為診斷參數(shù)，且其標準值不隨頻率而變化；測量頻率在1000Hz以上，用加速度作為診斷參數(shù)，且標準值隨頻率增大而減小。2）齒輪狀態(tài)分為三個等級：良好、注意、危險。3.齒輪判定標準由于齒輪的類型和大小不同，其判斷標準也不相同。圖5-2為國外圖5-3是國外某公司用于診斷滾動軸承的加速度標準。使用該標準的幾點說明：1）應用該標準時，橫坐標=轉速X轉軸軸頸直徑；縱坐標=實測的軸承加速度。2）軸承狀態(tài)分為三個等級：A（良）、B（注意）、C（危險）。3）測量參數(shù)采用加速度g。4.滾動軸承判斷標準圖5-3是國外某公司用于診斷滾動軸承的加速度標準。1）應用該在工業(yè)生產(chǎn)中，應用最多的往復機械是往復空壓機。目前用于往復機械振動診斷的標準較少，使用經(jīng)驗也不多，表5-11為一種。5.往復機械振動標準在工業(yè)生產(chǎn)中，應用最多的往復機械是往復空壓機。目前用于往復機6.多種機型混合的振動標準（即綜合型標準）表5-12是加拿大政府頒布的軸承振動速度判據(jù)。此標準包括12種機型24種規(guī)格的各類設備，其中主要是旋轉機械（有多種機型），也有往復機械，下面把作為綜合型標準列出，以利查詢。6.多種機型混合的振動標準（即綜合型標準）設備狀態(tài)的判定課件設備狀態(tài)的判定課件

國內有的部門也曾制定了本行業(yè)的設備判斷標準。表5—13是化工行業(yè)制訂的幾種設備的振動標準。表5—13部分化工設備的振幅標準(測量參數(shù)為位移全振幅，峰峰值）序號設備類別設備轉速r/min允許全振幅mm標準代號1活塞式壓縮機①基礎振動<200200～400>4000.250.150.10HGJ1018—792汽輪機0.02HGJ1019—793離心式壓縮機0.015HGJ1020—794離心式冷凍機0.015HGJ1021—795螺桿式壓縮機0.05HGJ1022—796離心式通(鼓)風機1000150020002500300040000.120.110.100.090.060.05HGJ1024—797軸流式通風機0.15HGJ1025—797.行業(yè)設備判斷標準國內有的部門也曾制定了本行業(yè)的設備判斷標準。表5—1

表5—15日本制造廠為寶鋼引進設備提供的部分振動標準注：1．本表所列全部是風機的振動標準。考慮的相關因素有：轉速、功率、測點位置及設備的作業(yè)地位等，這也是參考使用表中數(shù)據(jù)時應當考慮的。

2．判斷參數(shù)為位移峰峰值(Dp-p)。序號設備名稱測定位置功率KW轉速r/min振動標準Dp-pμm1高爐引風機軸48003000502燒結機主排風機軸承93001000283轉爐OG風機軸承3100600～1450804初軋均熱爐風機軸承3701426805焦化煤氣排送機軸承8307308306燒結余熱回收風機軸承570～1440337燒結冷卻機送風機軸承750538除塵風機軸承1.68mm/s8.部分引進設備振動標準表5—15日本制造廠為寶鋼引進設備提供的部分振動標準設備狀態(tài)的判定課件當有數(shù)臺機型相同，規(guī)格一致的設備，在相同的條件下對它們進行同等測量時，一般按下列標準判斷：

1）在低頻段(≤1000Hz)測量，其振動值大于其它大多數(shù)設備振動值的1倍以上時，判為異常；在高頻段(>1000Hz)實測振動值大于正常值的2倍以上時，判為異常。

2）在低頻段測量，若其振動值大于其他設備的2倍以上；或高頻段的振動測值大于其他設備4倍以上時，一般判為故障嚴重，應考慮停機修理。9.類比判斷標準當有數(shù)臺機型相同，規(guī)格一致的設備，在相同的條件下對它們進10.管道振動判斷標準機器設備的異常振動有時會引起與之相連接的管道振動器同樣，管道的異常振動（如壓氣管道振動）也會導致設備的振動超差。（1）管道振動速度判斷標準1984年加拿大梅特提出的管道和機器的振動速度現(xiàn)場判斷標準。10.管道振動判斷標準日本西南研究所曾經(jīng)作出了一個容許的管道振動標準。（2）管道振動位移判斷標準日本西南研究所曾經(jīng)作出了一個容許的管道振動標準。（2）管道振5.2.1狀態(tài)趨勢分析在故障監(jiān)測預警中的作用

設備診斷的實質就是設備運行狀態(tài)識別。

在工業(yè)現(xiàn)場有兩類設備診斷模式都在應用：

一類是在線故障監(jiān)測診斷系統(tǒng)，它依靠復雜的測試分析系統(tǒng)對重要設備進行24小時的連續(xù)監(jiān)測分析。

另一類是采用便攜式儀器，對設備進行定期的巡檢，記錄所測定的參數(shù)，根據(jù)在時間歷程的數(shù)據(jù)進行故障判斷、劣化趨勢分析。這類模式稱為點巡檢制度。又稱定人員、定時間、定測點參數(shù)、定測點部位、定測量儀器的五定作業(yè)制度。5.2設備狀態(tài)劣化趨勢分析5.2.1狀態(tài)趨勢分析在故障監(jiān)測預警中的作用5.2設備狀特點：這兩種設備診斷模式都在使用過程中產(chǎn)生大量的具有時間序列特征的數(shù)據(jù)，是設備狀態(tài)劣化趨勢分析的基礎。

趨勢分析屬于預測技術，對于設備劣化趨勢分析屬于設備趨勢管理的內容，也是狀態(tài)預知維修與其他維修方式相比，所具有的顯著而獨特的方式，其目標是從過去和現(xiàn)在的已知情況出發(fā)，利用一定技術手段，去分析設備的正常、異常和故障三種狀態(tài)，推測故障的發(fā)展過程，有利維修決策和過程控制。

設備劣化趨勢分析的作用有：l）檢查設備狀態(tài)是否處于控制范圍以內；2）觀測設備狀態(tài)的變化趨向或現(xiàn)實狀況；3）預測設備狀態(tài)發(fā)展到危險水平的時間；4）早期發(fā)現(xiàn)設備異常，及時采取對策；5）及時找出有問題的設備(提交精密診斷)。特點：這兩種設備診斷模式都在使用過程中產(chǎn)生大量的具有時間序列設備劣化趨勢分析的數(shù)據(jù)類型：*可以是狀態(tài)信號分析中的各項時域指標；*也可以是頻譜分析中的某一特征頻率的振幅；*或者是執(zhí)行點巡檢制度所獲得的記錄數(shù)據(jù)。圖5—5是時域指標的趨勢分析圖例。其中：最下面的趨勢曲線是有效值Vrms；中間的趨勢曲線是峰值指標；最上面的是劣化指標—峭度值Cq。圖5—5時域指標的趨勢分析圖例由于Cq對軸承缺陷十分敏感，不易受型號參數(shù)、轉速、負荷、溫度等影響，且其在正常狀態(tài)下的標準值=3，故常用于故障診斷中作為趨勢分析的第一項指標。趨勢分析圖例設備劣化趨勢分析的數(shù)據(jù)類型：圖5—5時域指標的趨勢分析圖例例：熱軋機軋輥趨勢分析管理圖表例：熱軋機軋輥趨勢分析管理圖表設備狀態(tài)的判定課件設備狀態(tài)的判定課件第1步

制作圖表格式首先要編制如圖5-6所示的表，在左上欄繪出設備簡圖，標明測點。設備的規(guī)格參數(shù)是診斷的重要依據(jù)，必須從實填寫。第2步

標明刻度低頻領域Lo以振動速度表示，選擇合適的計量單位，如圖所示的范圍在0.5—5.0cm／s之間。中頻領域Hd及高頻領域Hi以加速度g為計量單位，范圍在（0.1～0.6）g之間。這些刻度可以根據(jù)具體設備的振動情況自行劃分。第3步

填入標準值把設備在正常狀態(tài)下的振動平均值作為標準值記入圖表。當無歷史數(shù)據(jù)或經(jīng)驗數(shù)據(jù)以確定標準值時，可用正常狀態(tài)下的振動平均值取代。其方法為：在認為設備處于正常狀態(tài)時，測定N個（≥20）振值x1、x2…、xn，并以其平均值作為標準值。這個做法又稱基準線估計。繪制趨勢管理圖的步驟第1步制作圖表格式繪制趨勢管理圖的步驟其計算公式為：第4步

填入判斷標準

需填入報警(Caution)值Xc及危險(Danger)值Xd，當無歷史數(shù)據(jù)或經(jīng)驗數(shù)據(jù)時，可利用第3步中在正常狀態(tài)下測得的N個振值，首先計算出標準方差σ，然后再利用σ計算出報警值Xc及危險值Xd。以上報警值和危險值都必須記入圖中。其計算公式為：第4步填入判斷標準第5步

按時間序列填寫測定值

按規(guī)定的點檢測定周期，對被監(jiān)測的設備各規(guī)定測點進行設備狀態(tài)參數(shù)的測取，然后將測得的值按時間序列的先后填入表格，用曲線或折線將這些數(shù)據(jù)點連接起來，構成了設備狀態(tài)參數(shù)的趨勢曲線。分析：從圖中可以看到1月23日有2路臨測信號的測量值表現(xiàn)出突然升高，是正常值的2.5～5倍，因此需要安排檢修計劃，準備備品備件，確定施工方案等，在2月27日～3月1日的檢修中分別堅固松馳的螺栓和更換軋輥軸承。設備狀態(tài)的判定課件

設備劣化趨勢分析:第一個任務是觀察近期設備的振動發(fā)展情況，判斷是否存在異常；第二個任務是預測設備狀態(tài)達到危險值的時間，以便及早采取預防性措施，以利于檢修計劃安排。數(shù)據(jù)的不規(guī)則性的檢查

在采用了理論性的統(tǒng)計方法之后，對數(shù)據(jù)的不規(guī)則性的檢查很有必要，在現(xiàn)場如能對以下五項進行檢驗，將會取得好的效果。

1）測點值的連接鏈是否夠長；

2）測點值是否偏向標準值()的一側；

3）測點值是否多分布于注意線(±)的近旁；

4）測點值是否具有一定的傾向性；

5）測點值是否具有一定的周期性。5.2.2趨勢分析應用方法 設備劣化趨勢分析:5.2.2趨勢分析應用方法通常當測定值跑出上下管理線外時，已經(jīng)有了設備存在異常的證據(jù)，所以可以很好地判定異常。若要更好地進行趨勢分析，請看教材中豐田利夫的經(jīng)驗。通常在線機械故障監(jiān)測診斷系統(tǒng)自帶趨勢分析功能模塊，因此很方便觀察預測的趨勢走向。而點巡檢模式下的測量數(shù)據(jù)則需要利用Excel電子表格來進行趨勢預報分析。圖5—8從測量數(shù)據(jù)擬合拋物線趨勢公式通常當測定值跑出上下管理線外時，已經(jīng)有了設備存在異常的證豐田利夫分析方法：1）當測定值跑出上下管理線外時。異常2）當測定值處在上下管理線內時。不能保證絕對正常。3）當利用“鏈”進行判斷時：a.測點值連續(xù)5點以上在標準中心線一側時，需注意。7點以上時，視為異常。b.在連續(xù)的11點中有10點以上偏向標準值中心線的一側時，視為異常。20點，有16以上時，異常。豐田利夫分析方法：a.測點值連續(xù)5點以上在標準中心線一側時，c.連續(xù)5個點以上升降時，需要注意，連續(xù)的7個點以上升降時，視為異常。d.測點值的鏈是否具有周期性變化，其判定式是需要注意周期長度和振幅變化。c.連續(xù)5個點以上升降時，需要注意，連續(xù)的7個點以上升降時，5.1設備狀態(tài)診斷標準5.1.1振動診斷標準的判定參數(shù)

設備振動診斷標準

(或稱判定標準)是通過振動測試與分析，用來評價設備技術狀態(tài)的一種標準。在選好對象設備，決定測試方案之后，就要進行認真的測試。而對所測得的數(shù)值如何，判定它是正常值還是異常值或故障值，就需要依靠診斷標準的幫助。因此診斷標準的制訂和應用是設備診斷工作中一項十分重要和必不可少的任務。

理論證明；

振動部件的疲勞是與振動速度成正比，

而振動所產(chǎn)生的能量則是與振動速度的平方成正比，

由于能量傳遞的結果造成了磨損和其他缺陷， 因此，在振動診斷判定標準中，是以速度為判定參數(shù)比較適宜。對于大多數(shù)的機器設備，最佳參數(shù)也是速度，這也就是為什么有很多診斷標準，如IS02372、IS03945及VDl2056（德）等采用該參數(shù)的原因。還有一些標準，根據(jù)設備的低、高頻工作狀態(tài)，分別選用振幅(位移)和加速度。第五章設備狀態(tài)的判定與趨勢分析5.1設備狀態(tài)診斷標準第五章設備狀態(tài)的判定與趨勢分析

振動判定標準分為三類。1）絕對判定標準絕對判定標準由某些權威機構頒布實施。由國家頒布的國家標準又稱為法定標準，具有強制執(zhí)行的法律效力。還有由行業(yè)協(xié)會頒布的標準，稱為行業(yè)標準，國際標準化協(xié)會ISO頒布的國際標準。以及大企業(yè)集團聯(lián)合體頒布的企業(yè)集團標準。這些標準都是絕對判定標準，其適用范圍覆蓋頒布機構所管轄的區(qū)域。

國際標準、國家標準、行業(yè)標準、企業(yè)集團標準都是根據(jù)某類設備長期使用、觀測、維修及測試后的經(jīng)驗總結，并規(guī)定了相應的測試方法。目前應用較廣泛的是：

ISO2372《機器振動的評價標準基礎》

ISO3945《振動烈度的現(xiàn)場測定與評定》

CDA/MS/NVSH107《軸承振動測量的判據(jù)》

VDI2056《震動烈度判據(jù)》（德國標準）等5.1.2狀態(tài)判定標準的分類振動判定標準分為三類。5.1.2狀態(tài)判定標準的分類2）相對判定標準相對判定標準是對同一設備，在同一部位定期測試，按某個時刻的正常值作為判定基準，而根據(jù)實測值與基準值的倍數(shù)，進行設備狀態(tài)判定的方法。由于是基于設備自身某時刻的測量值作為判定基準，所以稱為相對判定標準。

3）類比判定標準相對判定標準是建立在長期對某一設備的測量數(shù)據(jù)的基礎上。若某個設備運行時間不長、或沒有建立長期測量數(shù)據(jù)的基礎，在對設備進行狀態(tài)判定時，可以采用類比判定標準。

類比判定標準是對多臺同樣設備在相同條件下運行時，通過對各設備的同一部位的測量值進行相互對比，來判定設備狀態(tài)的方法。2）相對判定標準 根據(jù)判定標準的制定方法的不同，可將振動判定標準分為以下10類：旋轉機械振動標準，金屬切削機床振動標準，齒輪判定標準，滾動軸承判斷標準，往復機械振動標準，多種機型混合的振動標準，行業(yè)設備判斷標準，部分引進設備振動標準，類比判斷標準，管道振動判斷標準。1．旋轉機械振動標準

(1)旋轉機械幾個常用的絕對標準

目前，旋轉機械常用的振動診斷標準有國際標準化組織頒布的ISO2372和ISO3945，德國標準VDI12056，英國標準BS4675，我國國家標準GB／T1l347一1989等。這些標準在數(shù)值級別上大同小異，但在各類診斷文獻中常以各自的標準名稱出現(xiàn)。（表5-1～表5-4）5.1.3振動判定標準介紹 根據(jù)判定標準的制定方法的不同，可將振動判定標準分為以下1振動強度ISO2372ISO3945分級范圍速度有效值mm/sⅠ級Ⅱ級Ⅲ級Ⅳ級剛性基礎柔性基礎0.280.280.450.711.121.802.804.507.1011.2182845AAAA優(yōu)優(yōu)0.450.711.12B1.80B2.80CB良4.50CB良7.10DC可11.2DC可18D不可28D不可4571表5-1機械振動診斷標準（ISO2372和ISO3945）振動強度ISO2372ISO3945分級范圍ⅠⅡⅢⅣ剛性1.ISO2372標準中，把診斷對象分為4個等級：Ⅰ級—小型機械，15kW以下電動機等；Ⅱ級—中型機械，15-75kW電動機等；Ⅲ級—剛性安裝的大型機械（600-12000r/min）；Ⅳ級—柔性安裝的大型機械（600-12000r/min）。2.A、B、C、D及優(yōu)、良、可、不可代表對設備狀態(tài)的評價等級。A-良好，B-允許，C-較差，D-不允許。3.采用ISO2372標準時，要考慮被診斷設備的功率大小、基礎形式、轉速范圍等約束條件；采用ISO3945標準時，要考慮基礎特性。4.標準ISO2372和ISO3945所采用的診斷參數(shù)均為速度有效值Vrms。支承基礎（剛性和柔性）：柔性基礎——機械行業(yè)標準中，規(guī)定當支承系統(tǒng)的一階固有頻率低于機組的主激振頻率（指軸的轉動頻率）時，屬于柔性基礎。剛性基礎——與柔性基礎定義相反的。說明：1.ISO2372標準中，把診斷對象分為4個等級：Ⅰ級—小設備狀態(tài)的判定課件設備狀態(tài)的判定課件設備狀態(tài)的判定課件T.C.RATHBONE所制定的大型旋轉機械振動標準（圖5-1)該標準是國外應用得最早的振動判據(jù)之一，它是在長期經(jīng)驗積累的基礎上制定的。使用該標準應注意以下幾點：1）這是一個用坐標圖形表達的振動標準，每根曲線劃分為一個狀態(tài)范圍值。2）該標準主要考慮轉速(r/min)因素。3）該標準對狀態(tài)評價分六個級別：非常好、良好、容許、稍壞、壞、非常壞。4）診斷參數(shù)為最大位移（雙峰）。T.C.RATHBONE所制定的大型旋轉機械振動標準（圖5-

表5-5旋轉機械振動診斷的相對標準注：1.本標準的判斷依據(jù)有二：

(1)實際測量振動值與其初始值之比；

(2)所測振動信號的頻率范圍。2.標準將設備狀態(tài)的評判分為三個等級：良好、注意、危險。振動頻率1234567低頻振動（≤1000Hz）良好注意危險高頻振動（>1000Hz）良好注意危險實測值與初值之比（2）旋轉機械相對標準振動頻率1234567低頻振動（≤1000Hz）良好注意危險

電動機也屬于旋轉機械。國際標準化組織制訂的ISO32373標準和德國標準DIN45665，在內容上是相同的，故合并列于表5-6。

表5—6ISO32373和DIN45665電動機振動標準注：1．本標準把電動機按其中心高度(H)分為三個類型，中心高度越大，振動閾值越大。

2．電動機狀態(tài)判別分為三個等級：正常、良好、特佳。

3．本標準是指電動機在空轉（不帶負荷）條件下的閾值。

4．診斷參數(shù)為速度有效值(Vrms)。質量等級轉速r/min電動機中心高H=80～400mm，允許最大Vrms(mm/s)S≤H≤132132<H≤225225<H≤400N（正常值）600～36001.82.84.5H（良好級）600～18000.711.121.81800～36001.121.82.8S（特佳級）600～18000.450.711.121800～36000.711.121.8（3）電動機振動標準電動機也屬于旋轉機械。國際標準化組織制訂的ISO3237汽輪機也屬于旋轉機械的類型。表5-7為我國水電部頒布的《電力工業(yè)技術管理法規(guī)》，其中規(guī)定1500r／min、3000r／min和5000r／min之內的汽輪發(fā)電機組軸承的振動標準。表5一7水電部汽輪發(fā)電機組振動標準（軸承雙振幅允許值）注：1．本標準規(guī)定測點位置在軸承處的垂直和水平方向。

2．閾值的大小取決于汽輪機的轉速，轉速愈大，振動位移允許值愈小。

3．狀態(tài)評判分為三個等級：“優(yōu)”、“良”、“合格”。

4．診斷參數(shù)為位移峰峰值(即雙振幅)。轉速r/min標準（Dp-p/μm）優(yōu)良合格150030以下50以下70以下300020以下30以下50以下≤300010以下30以下30以下(4)汽輪機及汽輪發(fā)電機組振動標準汽輪機也屬于旋轉機械的類型。表5-7為我國水電部頒布的《注：1．本標準按轉速將汽輪機分為五種類型，隨轉速增大：汽輪機允許振幅減小。2．表中分別列出兩種測量方式的標準值，即：測量軸承與測軸，軸振動允許值約為軸承振動的2倍。3．測量參數(shù)為位移峰峰值。標準（Dp-p|μm）轉速

（r/min）≤1000150030003600≥6000軸承上7550252112軸上（靠近軸承）150100504420表5-8為國際電工委員會(IEC)推薦的汽輪機振動標準注：標準（Dp-p|μm）轉速（r/min）≤1000表5-9為機電部關于《離心鼓風機和壓縮機技術條件》中規(guī)定的軸承振動標準。表5-9離心鼓風機和壓縮機技術振動標準(5)離心鼓風機和壓縮機振動標準注：

1．本標準按轉速將離心鼓風機和壓縮機分為4個類型，轉速越高，允許振動值越小。2．測點部位分兩種型式：主軸軸承和齒輪箱軸承，后者振動值允差略高予前者。3．診斷參數(shù)為振動位移峰峰值(雙幅)。標準（Dp-p|μm）轉速

（r/min）≤1000150030003600≥6000軸承上7550252112軸上（靠近軸承）150100504420表5-9為機電部關于《離心鼓風機和壓縮機技術條件》中規(guī)定振動速度

等級良好合格

數(shù)值mm/s

≤5.0≤6.3風機的振動速度（均方根速度）應符合表1的規(guī)定機械工業(yè)部石化通用機械工業(yè)局企業(yè)標準通風機振動精度JB/TQ334—84風機振動速度與振幅（位移）可按下式進行換算式中：V—振動速度mm/sS—振幅（位移）ω—角速度rad/s表A1振動速度與振幅對照表振幅（位移）轉速r/min300375500600750100015003000振動速度mm/s5.045036127022518013491456.356645333928322617011357附加說明：本標準由沈陽鼓風機研究所提出。本標準由沈陽鼓風機廠起草。振動速度等級 金屬切削機床大多數(shù)屬于旋轉機械，但作為工作母機，它與一般非加工機械有很大的差別。它的工作性質決定它要求有很高的運動精度，因此對振動水平的控制特別嚴格，比一般機械的振動標準要求高得多。2.金屬切削機床振動標準 金屬切削機床大多數(shù)屬于旋轉機械，但作為工作母機，它與一般非由于齒輪的類型和大小不同，其判斷標準也不相同。圖5-2為國外的一種齒輪箱判斷標準，這里只能算一個實例。1）本標準分兩個頻段確定差別參數(shù)及其閾值。測量頻率在1000Hz以下，用速度作為診斷參數(shù)，且其標準值不隨頻率而變化；測量頻率在1000Hz以上，用加速度作為診斷參數(shù)，且標準值隨頻率增大而減小。2）齒輪狀態(tài)分為三個等級：良好、注意、危險。3.齒輪判定標準由于齒輪的類型和大小不同，其判斷標準也不相同。圖5-2為國外圖5-3是國外某公司用于診斷滾動軸承的加速度標準。使用該標準的幾點說明：1）應用該標準時，橫坐標=轉速X轉軸軸頸直徑；縱坐標=實測的軸承加速度。2）軸承狀態(tài)分為三個等級：A（良）、B（注意）、C（危險）。3）測量參數(shù)采用加速度g。4.滾動軸承判斷標準圖5-3是國外某公司用于診斷滾動軸承的加速度標準。1）應用該在工業(yè)生產(chǎn)中，應用最多的往復機械是往復空壓機。目前用于往復機械振動診斷的標準較少，使用經(jīng)驗也不多，表5-11為一種。5.往復機械振動標準在工業(yè)生產(chǎn)中，應用最多的往復機械是往復空壓機。目前用于往復機6.多種機型混合的振動標準（即綜合型標準）表5-12是加拿大政府頒布的軸承振動速度判據(jù)。此標準包括12種機型24種規(guī)格的各類設備，其中主要是旋轉機械（有多種機型），也有往復機械，下面把作為綜合型標準列出，以利查詢。6.多種機型混合的振動標準（即綜合型標準）設備狀態(tài)的判定課件設備狀態(tài)的判定課件

國內有的部門也曾制定了本行業(yè)的設備判斷標準。表5—13是化工行業(yè)制訂的幾種設備的振動標準。表5—13部分化工設備的振幅標準(測量參數(shù)為位移全振幅，峰峰值）序號設備類別設備轉速r/min允許全振幅mm標準代號1活塞式壓縮機①基礎振動<200200～400>4000.250.150.10HGJ1018—792汽輪機0.02HGJ1019—793離心式壓縮機0.015HGJ1020—794離心式冷凍機0.015HGJ1021—795螺桿式壓縮機0.05HGJ1022—796離心式通(鼓)風機1000150020002500300040000.120.110.100.090.060.05HGJ1024—797軸流式通風機0.15HGJ1025—797.行業(yè)設備判斷標準國內有的部門也曾制定了本行業(yè)的設備判斷標準。表5—1

表5—15日本制造廠為寶鋼引進設備提供的部分振動標準注：1．本表所列全部是風機的振動標準。考慮的相關因素有：轉速、功率、測點位置及設備的作業(yè)地位等，這也是參考使用表中數(shù)據(jù)時應當考慮的。

2．判斷參數(shù)為位移峰峰值(Dp-p)。序號設備名稱測定位置功率KW轉速r/min振動標準Dp-pμm1高爐引風機軸48003000502燒結機主排風機軸承93001000283轉爐OG風機軸承3100600～1450804初軋均熱爐風機軸承3701426805焦化煤氣排送機軸承8307308306燒結余熱回收風機軸承570～1440337燒結冷卻機送風機軸承750538除塵風機軸承1.68mm/s8.部分引進設備振動標準表5—15日本制造廠為寶鋼引進設備提供的部分振動標準設備狀態(tài)的判定課件當有數(shù)臺機型相同，規(guī)格一致的設備，在相同的條件下對它們進行同等測量時，一般按下列標準判斷：

1）在低頻段(≤1000Hz)測量，其振動值大于其它大多數(shù)設備振動值的1倍以上時，判為異常；在高頻段(>1000Hz)實測振動值大于正常值的2倍以上時，判為異常。

2）在低頻段測量，若其振動值大于其他設備的2倍以上；或高頻段的振動測值大于其他設備4倍以上時，一般判為故障嚴重，應考慮停機修理。9.類比判斷標準當有數(shù)臺機型相同，規(guī)格一致的設備，在相同的條件下對它們進10.管道振動判斷標準機器設備的異常振動有時會引起與之相連接的管道振動器同樣，管道的異常振動（如壓氣管道振動）也會導致設備的振動超差。（1）管道振動速度判斷標準1984年加拿大梅特提出的管道和機器的振動速度現(xiàn)場判斷標準。10.管道振動判斷標準日本西南研究所曾經(jīng)作出了一個容許的管道振動標準。（2）管道振動位移判斷標準日本西南研究所曾經(jīng)作出了一個容許的管道振動標準。（2）管道振5.2.1狀態(tài)趨勢分析在故障監(jiān)測預警中的作用

設備診斷的實質就是設備運行狀態(tài)識別。

在工業(yè)現(xiàn)場有兩類設備診斷模式都在應用：

一類是在線故障監(jiān)測診斷系統(tǒng)，它依靠復雜的測試分析系統(tǒng)對重要設備進行24小時的連續(xù)監(jiān)測分析。

另一類是采用便攜式儀器，對設備進行定期的巡檢，記錄所測定的參數(shù)，根據(jù)在時間歷程的數(shù)據(jù)進行故障判斷、劣化趨勢分析。這類模式稱為點巡檢制度。又稱定人員、定時間、定測點參數(shù)、定測點部位、定測量儀器的五定作業(yè)制度。5.2設備狀態(tài)劣化趨勢分析5.2.1狀態(tài)趨勢分析在故障監(jiān)測預警中的作用5.2設備狀特點：這兩種設備診斷模式都在使用過程中產(chǎn)生大量的具有時間序列特征的數(shù)據(jù)，是設備狀態(tài)劣化趨勢分析的基礎。

趨勢分析屬于預測技術，對于設備劣化趨勢分析屬于設備趨勢管理的內容，也是狀態(tài)預知維修與其他維修方式相比，所具有的顯著而獨特的方式，其目標是從過去和現(xiàn)在的已知情況出發(fā)，利用一定技術手段，去分析設備的正常、異常和故障三種狀態(tài)，推測故障的發(fā)展過程，有利維修決策和過程控制。

設備劣化趨勢分析的作用有：l）檢查設備狀態(tài)是否處于控制范圍以內；2）觀測設備狀態(tài)的變化趨向或現(xiàn)實狀況；3）預測設備狀態(tài)發(fā)展到危險水平的時間；4）早期發(fā)現(xiàn)設備異常，及時采取對策；5）及時找出有問題的設備(提交精密診斷)。特點：這兩種設備診斷模式都在使用過程中產(chǎn)生大量的具有時間序列設備劣化趨勢分析的數(shù)據(jù)類型：*可以是狀態(tài)信號分析中的各項時域指標；*也可以是頻譜分