设备振动状态"绿黄橙红"一屏判级 · 机器振动体检表

软件功能介绍 · 应用场景 · 算法原理 · 参考标准 · 产品优点 · 操作指导
执行摘要: 机器运转是否正常,行业早有公认的"体检标准"——ISO 10816-3 / GB/T 6075.3 按设备功率与支承方式划定了振动限值,但查表判级繁琐、容易出错,一般巡检人员难以直接使用。本模块把这张标准表"搬进"软件:采集一路加速度振动信号,自动完成"加速度转速度、算出振动有效值、对照标准限值定级"全流程,八类设备(四组设备类型 × 刚性/柔性支承)的评定色块图一屏并排呈现,绿、黄、橙、红四色即设备健康状态,当前评定结果所在的色块自动加粗框出、数值居中显示,一眼定位、无需查表。标题栏一句话给出结论,例如"G2电机 柔性 速度RMS:1.464(mm/s) 等级:B 可长期运行",巡检记录、验收报告直接抄写。
评定标准 | 设备类别 | 测量口径 | 判级输出 |
ISO 10816-3 对标 GB/T 6075.3 | 8 组并评 4 组设备 × 刚性/柔性 | 速度有效值 10~1000 Hz · mm/s RMS | A / B / C / D 绿黄橙红 · 聚焦定位 |
本章介绍模块的定位、界面布局与判读方法,帮助读者在十分钟内建立对振动等级评定的整体认识。
1.1 模块定位
旋转设备的振动大小是衡量其健康状况最直接的指标:振动越小,设备越健康;振动超限,就意味着轴承磨损、转子不平衡、基础松动等问题正在发生或即将发生。国际标准 ISO 10816-3(对应国家标准 GB/T 6075.3)为不同功率、不同支承方式的机器规定了振动限值,把设备状态划分为 A、B、C、D 四个等级——从"新交付设备"到"危险应立即停机"。
实际工作中,判级并不容易:先要把传感器测到的加速度换算成标准要求的速度有效值,再根据设备功率和支承方式找到对应限值表,逐档比较才能得出等级。本模块把这一整套工作自动化:接上传感器、选中设备类型,等级结论即刻呈现,标准限值以色块图形式铺满画面,测得的振动落在哪一档、属于哪个等级,一目了然。
1.2 界面布局
主界面左侧为设备类型与通道选择区,右上为八列并排的等级评定方块图,右下为实时加速度波形:

图 1-1 振动等级评定主界面(示例:G2 电机柔性支承,速度有效值 1.464 mm/s,评定为 B 级——可长期运行,黑色加粗框自动锁定数值所在色块)
界面元素 | 内容 | 使用要点 |
设备类型区 | 8 种评定组合:大型机组( 300kW~50MW )、中型电机( 15~300kW )、泵类等,各分刚性 / 柔性支承 | 按被测设备的铭牌功率与基础形式选择,选错类别会导致判级偏差 |
通道选择区 | 8 个采集通道任选 | 对应接好传感器的测量通道 |
等级方块图 | 8 列并排,每列按该类设备的标准限值分为绿 (A) 、黄 (B) 、橙 (C) 、红 (D) 四档色块 | 同一屏即可对比 " 这台设备若按其他类别评定会是什么水平 " |
数值标记框 | 显示当前振动有效值,如 1.464(mm/s) | 自动落在所属色块正中,所在色块加粗黑框聚焦,一眼定位 |
加速度波形图 | 实时原始加速度波形 | 用于确认信号质量(无削顶、无明显干扰) |
标题栏读数 | 一句话结论,如 "G2 电机 柔性 速度 RMS:1.464(mm/s) 等级 :B 可长期运行 " | 巡检记录、验收报告可直接抄写 |
1.3 等级判读方法
四个等级的含义与推荐动作如下,与标准原文一致:
等级 | 颜色 | 含义 | 推荐动作 |
A 级 | 绿色 | 新交付设备的振动状态 | 正常运行 |
B 级 | 黄色 | 可不受限制地长期运行 | 正常巡检 |
C 级 | 橙色 | 不宜长期连续运行,振动已偏高 | 安排检修计划,加强监测 |
D 级 | 红色 | 振动剧烈,足以导致设备损坏 | 立即停机检查 |
聚焦定位:数值所在的色块会自动加粗黑色边框,数值框居中显示在该色块内;若振动有效值超过坐标上限,数值自动显示在最顶部色块内,不会跑到图外。
1.4 辅助功能
置顶显示——窗口可保持在最前,便于对照其他系统读数;打印——一键打印当前评定画面存档;刷新——按当前设备类型与通道重新评定;使用参考——一键打开随软件附带的帮助文档;界面支持中英双语,随主系统语言设置自动切换。
本模块适用于一切"拿标准说话"的振动评定场合:
场景 | 典型用法 | 本模块的价值 |
设备日常巡检 | 测点贴传感器,逐台查看等级 | 免查表判级,绿黄橙红直观可视,巡检记录直接抄标题栏结论 |
设备验收与大修后评估 | 检修完成后复测,对照 A/B 级验收 | A 级即 " 新交付设备水平 " ,验收依据与国标一致,结论无争议 |
振动台 / 试验装置标定核查 | 设定目标振动量级,核对实测有效值与偏差 | 速度有效值实时直读,量级准确性随时复核 |
状态检修(预知维修) | 定期评定,跟踪等级迁移趋势 | B→C 迁移即提前预警,为检修计划争取窗口期 |
演示与培训教学 | 现场演示 " 接上即判级 " | 标准色块图视觉冲击力强,客户秒懂;是讲解振动标准的**教具 |
本章用通俗语言说明从"传感器信号"到"等级结论"的计算过程,不涉及内部实现细节。
3.1 为什么是"速度有效值"
ISO 10816-3 评定机器振动用的是振动速度的有效值(RMS),单位 mm/s:速度直接反映振动能量的大小,比单纯的位移或加速度更能代表机器的整体健康状态;有效值则是对一段时间内振动能量的平均,抗偶发干扰,数值稳定可重复。
3.2 加速度如何变成速度
最常用的振动传感器输出的是加速度信号。数学上,速度是加速度的积分,但在信号处理中直接积分会放大低频漂移、把噪声积成大数。本模块采用标准的频域积分方法:
① 分解:把加速度波形分解成不同频率的成分(频谱分析);② 换算:每个频率成分,幅值除以对应的角频率(×2π×频率),就把加速度换算成了该频率下的速度——物理上就是积分;③ 合成:把换算后的速度成分重新合成速度波形。整个过程只在 10~1000 Hz 标准频段内进行,频段外的漂移与高频噪声被天然隔绝,这正是标准规定的评定频段。
计算中还引入了窗函数幅值修正:截取信号进行分析时,相当于给信号加了一扇"观察窗",会使幅值略被压低;软件对这一压低做了精确补偿,保证读出的振动值与真实值一致。
3.3 从数值到等级
得到速度有效值后,与所选设备类别的标准限值比较:落在哪一档色块内,就是哪个等级。八类设备的限值全部内置且与标准原文一致,评定过程无需人工查表、无人为误差。
3.4 方块图与聚焦显示
评定结果以色块图呈现:横轴是 8 类设备,纵轴是振动量级,每列按该类设备的限值划分四档色块。当前评定的数值落在哪个色块,该色块立即加粗黑框聚焦,数值框居中显示——即使八列并排,也能**时间找到"读数在哪、判的什么级"。
本模块的判据严格来自以下标准:
标准 | 名称 | 本模块的使用方式 |
ISO 10816-3 | 机械振动 在非旋转部件上测量评价机器的振动 第 3 部分:现场测量评定 | 判定限值来源:四组设备 × 刚性 / 柔性支承的 A/B/C/D 限值全部内置 |
GB/T 6075.3 | 在非旋转部件上测量评价机器的机械振动 第 3 部分 | 与 ISO 10816-3 等同采用的国标,报告可引用国标口径 |
标准将机器按功率与支承方式分组,并给出各组的振动限值区域:
设备组 | 支承方式 | A/B 界限 | B/C 界限 | C/D 界限 |
大型机组( 300kW~50MW ) | 刚性 | 2.3 | 4.5 | 7.1 |
大型机组( 300kW~50MW ) | 柔性 | 3.5 | 7.1 | 11.0 |
中型电机( 15~300kW ) | 刚性 | 1.4 | 2.8 | 4.5 |
中型电机( 15~300kW ) | 柔性 | 2.3 | 4.5 | 7.1 |
泵类设备的评定组与对应限值同样按标准内置。界限值以下为 A,依次类推,超过 C/D 界限即为 D 级。
序号 | 优点 | 一句话说明 |
1 | 标准内置,免查表判级 | ISO 10816-3 / GB/T 6075.3 全部限值内置,测完即出等级,无人为查表误差 |
2 | 八类设备一屏并评 | 四组设备 × 刚性 / 柔性共 8 列色块图同屏,横向对比一目了然 |
3 | 绿黄橙红,一眼定性 | 色块即状态:绿正常、黄注意、橙预警、红停机,非专业人员也能看懂 |
4 | 聚焦框自动定位 | 数值所在色块自动加粗黑框、数值居中,演示现场 " 秒找答案 " |
5 | 普通加速度传感器即可 | 内置频域积分自动把加速度换算成标准要求的速度,无需另配速度传感器 |
6 | 幅值精确补偿 | 窗函数幅值修正保证读数与真实振动一致,验收量级有底气 |
7 | 标题栏一句话结论 | 设备类型 + 数值 + 等级 + 建议动作,巡检记录、验收报告直接抄写 |
8 | 原始波形同屏溯源 | 加速度波形实时显示,信号质量随时确认,结论可信可追溯 |
9 | 一键打印存档 | 评定画面整页打印,验收资料归档方便 |
10 | 工程实用性细节 | 置顶显示便于对照读数;超量程数值锁定顶部色块不跑图;数据有效性自动校验并明确提示 |
11 | 中英双语界面 | 随主系统语言切换,外企与出口设备场合同样适用 |
6.1 五步上手
步骤 | 操作 | 说明 |
第 1 步 | 选择设备类型 | 在左侧 " 设备类型 " 区按被测设备铭牌功率与支承方式(刚性 / 柔性)点选对应组合 |
第 2 步 | 选择通道 | 在通道区勾选接有传感器的测量通道 |
第 3 步 | 读取结论 | 标题栏直接显示 " 设备类型 + 速度 RMS+ 等级 + 建议 " ;或看方块图中加粗聚焦框所在色块颜色 |
第 4 步 | 核对波形 | 查看下方加速度波形无削顶、无明显干扰,确认信号可信 |
第 5 步 | 记录存档 | 需要留档时点击 Print 打印评定画面 |
6.2 支承方式(刚性/柔性)判断小贴士
现场快速判断:用手压设备轴承座,若感觉"硬碰硬"、几乎无弹性,通常为刚性支承(基础为厚重混凝土或钢架直接固定);若能感到明显弹性回弹(如底座带减振垫、弹簧),则为柔性支承。拿不准时优先按柔性评定(限值更宽),或两种各评一次取保守结论。
6.3 常见问题
Q1:同一台设备,选不同设备类型等级为什么不一样?这是正常的。不同功率与支承方式的限值不同(例如中型电机刚性 A 级上限 1.4 mm/s,大型机组刚性则为 2.3 mm/s),务必按铭牌功率选择正确类别,判级才有意义。
Q2:传感器应该装在哪里、什么方向?标准要求在轴承座(非旋转部件)上测量,优先水平、垂直两个正交方向分别评定,取更差者作为该测点结论。
Q3:数值显示在最顶上的色块里是什么意思?表示振动有效值已超过该类设备坐标显示上限(必然是 D 级)。软件自动把数值锁定在顶部色块内显示,不会跑到图外。
Q4:提示"无有效数据"怎么办?系统会自动校验采集数据的有效性(数据长度需满足分析要求)。出现提示时请检查采集是否已启动、通道接线是否正确,确认后点击 Refresh 重新评定。
Q5:评出 C 级怎么办?C 级表示振动已偏高、不宜长期连续运行,建议安排检修计划并缩短复测周期,跟踪等级变化趋势;升入 D 级前处理,代价最小。
项目 | 规格 |
评定标准 | ISO 10816-3 / GB/T 6075.3 (限值全内置) |
测量参数 | 振动速度有效值( mm/s RMS ) |
评定频段 | 10 ~ 1000 Hz |
设备类别 | 四组设备 × 刚性 / 柔性支承,共 8 种评定组合一屏并评 |
信号输入 | 8 通道任选,加速度传感器(软件内置频域积分换算速度) |
显示 | 等级评定方块图(绿黄橙红 + 聚焦框) + 实时加速度波形 |
数据校验 | 自动校验数据长度有效性,异常明确提示 |
辅助功能 | 置顶显示、画面打印、手动刷新、随机帮助文档 |
界面语言 | 中文 / English / 俄语 随主系统切换 |