[发明专利]轴系振动测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种轴系振动测量系统以及轴系振动测量方法。该轴系振动测量系统包括至少两个无线加速度传感器，用于设置在轴系的外表面以获取轴系转动时的加速度；采集装置，与多个无线加速度传感器信号连接，用于获取无线加速度传感器发出的信号；处理装置，与采集装置连接，用于根据接受到的采集装置发出的信号计算轴系的振动。因采用了无需线连接的无线加速度传感器，使得该装置不受安装齿盘位置的限制，可以同时完成柴油机轴系多点扭转振动和横向振动测量。

技术领域

本发明涉及船用柴油机轴系振动测量领域，具体涉及一种轴系振动测量系统及方法。

背景技术

轴系振动包括扭转振动和横向振动。常用的船用柴油机轴系扭转振动测量装置分为接触式和非接触式。其中，非接触式测量装置包括组合式(齿盘与磁性传感器一体安装)、分开式(齿盘与磁性传感器分开安装)、透射式(齿盘与透射式传感器分开安装)、反射式(反射性纸带代替齿盘，与反射式传感器分开安装)。虽然使用的传感器和安装方式不同，但是使用这类装置的扭转振动的测量方法都是基于“测齿”原理。此类装置测量准备工作少，测量方便，测量过程不干扰轴的正常运转，因此使用比较广泛。但是，此类装置存在以下缺点：首先，此类装置需要安装齿盘或者轴系上有等分齿型结构的位置进行测量，严格限制了测点的位置；其次，此类装置要求齿的间距严格等分，分度误差和齿廓误差将严重影响测量误差；最后此类装置测量信号的上限频率较低，适合测量低阶扭振信号。

接触式测量装置主要是将应变式传感器(例如应变片)贴在轴上，来测量轴的剪切应变，剪切应变随时间变化情况就反应了轴系的扭振。应变片具有较宽的频率响应范围和高的灵敏度，但是该装置不能测出转轴的刚体扭振，并且对黏贴部位表面粗糙度要求较高。

现有技术中，轴系横向振动的测量也可分为接触式测量和非接触式测量。其中，接触式测量一般采用在轴承座、机体及基础等固定位置上设置速度传感器或加速度传感器，以测量该处的振动，进而间接反应轴系的横向振动。该方法不如直接测量转轴的方法直接，不能全面反应转轴的振动情况，相对不准确。

非接触式测量则采用电涡流传感器，测量转轴相对于传感器探头相对位移。该方法利用转轴表面与传感器探头端部间的间隙变化接收振动，测量转轴轴心振动位移。但该方法仅适用于金属材质而不能用于非金属轴系的测量，且测点位置为面积要求为传感器探头面积的3倍，测量结果受测点位置处圆度、表面粗糙度等加工精度影响。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分解决上述的问题，本发明提供一种轴系振动测量系统及方法。该轴系振动测量系统包括：

至少两个无线加速度传感器，用于设置在轴系的外表面以获取所述轴系转动时的加速度；

采集装置，与多个所述无线加速度传感器信号连接，用于获取所述无线加速度传感器发出的信号；

处理装置，与所述采集装置连接，用于根据接受到的所述采集装置发出的信号计算所述轴系的振动。

本发明提供的轴系振动测量系统，因采用了无需线连接的无线加速度传感器，使得该装置不受安装齿盘位置的限制，可以同时完成柴油机轴系多点扭转振动和横向振动测量。特别是可以实现通过实测值对扭振减振器、高弹性联轴器等部件进行运行安全性分析，代替了以往靠估算得到安全性评价结果。

在实施例中，相邻的所述无线加速度传感器与所述轴系中心间形成的夹角大于或等于90度。

由此，可以测得多个点上的加速度值。

在实施例中，所述无线加速度传感器为两个，两个所述无线加速度传感器与所述轴系中心间形成的夹角为180度，以用于测量扭转振动。