在對流體機械的檢測過程中,我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)頻譜中會出現(xiàn)一根離散頻率——葉片通過頻率。
當(dāng)每個葉片旋轉(zhuǎn)經(jīng)過固定的殼體部件(如蝸殼的舌部、導(dǎo)葉、擴壓器)時,都會對流體產(chǎn)生一次周期性擾動,同時也受到一次流體的反作用力。這種周期性的“沖擊"或“壓力脈動"就是葉片通過頻率的根源。它是流體機械固有的工作特征。如果葉片通過頻率呈現(xiàn)為離散、幅值較低、穩(wěn)定且一直存在的峰值,說明設(shè)備是健康的。

但是,如果它幅值異常增大、周圍出現(xiàn)邊頻帶、或伴隨大量諧波和寬頻能量,那么它就是一個重要的故障指示信號。

產(chǎn)生BPF的必要條件:第一,要有旋轉(zhuǎn)的葉片陣列;第二,要有一個緊鄰的靜止干擾物(或非對稱流場)。 兩者缺一不可。如果只有葉輪在空曠均勻的流場里轉(zhuǎn),不會產(chǎn)生強的BPF。常見原因如下:
1.葉輪與蝸殼舌相互作用
蝸殼舌是流道中很突出的非對稱靜止結(jié)構(gòu),它與旋轉(zhuǎn)葉輪之間的相互作用很強,間隙過大或過小都將引起流體擾動,但振動特征并不相同,當(dāng)間隙較小時,每個葉片通過隔舌時都產(chǎn)生一次沖擊,激振力頻率嚴(yán)格與BPF同步,是BPF最主要的激勵源。

2.葉輪與管道系統(tǒng)非對稱性的相互作用
由于進(jìn)口、出口的彎頭、閥門、變徑等造成的非均勻來流或不對稱背壓。這種系統(tǒng)性的流場畸變,打破了流場的軸對稱性,為每個葉片創(chuàng)造了一個周期性的受力變化環(huán)境。如果與機械松動等故障耦合,BPF峰值兩側(cè)可能會出現(xiàn)以轉(zhuǎn)速頻率為間隔的邊頻帶。

3.轉(zhuǎn)子葉片與靜子葉片/導(dǎo)葉的相互作用
存在擴壓器葉片、導(dǎo)流靜葉的機械,它不僅產(chǎn)生BPF,還會產(chǎn)生更復(fù)雜的頻率成分(如“轉(zhuǎn)速頻率 × 動葉數(shù) × 靜葉數(shù)"的組合)。這種干涉是高頻振動和噪聲的主要來源。

4.制造誤差或損傷造成的“單點干擾
葉輪自身因單葉片缺損、單葉片結(jié)垢、或單流道堵塞而形成的局部流動不對稱,例如,葉輪有一個葉片被損壞,那么這個“壞葉片"產(chǎn)生的流場就與其他健康葉片不同,每旋轉(zhuǎn)一周,就會依次掃過蝸殼舌或靜葉,產(chǎn)生一個獨特的、強的壓力脈沖。
在頻譜上,這依然表現(xiàn)為BPF的激勵,但往往會伴隨轉(zhuǎn)速頻率(1×RPM) 的振動幅值顯著升高,因為葉輪出現(xiàn)了不平衡。


凱視邁(KathMatic)KV系列激光多普勒測振儀是公司自主研發(fā)的第二代多普勒測振儀,相較于第一代產(chǎn)品,該系列在多個方面進(jìn)行了全面升級。
它配備了更高質(zhì)量的激光模組、鍍膜更加豐富的光學(xué)鏡頭、散熱效率更高的結(jié)構(gòu)、傳輸速度更快的信號端口以及通訊配置更為豐富的系統(tǒng),這些改進(jìn)使得儀器在較差環(huán)境下的穩(wěn)定性和易用性得到了顯著提升。
該儀器基于多普勒原理,采用紅外激光作為測量媒介,能夠非接觸式地采集目標(biāo)物體的振動信號。采用先進(jìn)的光學(xué)技術(shù)和信號處理技術(shù),能夠在極短的時間內(nèi)采集大量的振動數(shù)據(jù)。 在需要高速測量的場合,超高采樣頻率能夠確保測量的準(zhǔn)確性和實時性。
KV系列激光多普勒測振儀憑借其先進(jìn)的技術(shù)、優(yōu)異的參數(shù)、穩(wěn)定的運行以及小巧便攜的特點,成為了超聲領(lǐng)域、模態(tài)試驗、疲勞試驗、在線質(zhì)量檢測以及機械結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等領(lǐng)域的理想輔助工具。

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