ISO 10817-1-1998 Rotating shaft vibration measuring systems - Part 1 Relative and absolute sensing of radial vibration《旋转轴振动测量系统 第1部分 径向振动的相对和绝对信号检测》.pdf

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1、A Numroderfrence ISO108171:1998 (F) NORME INTERNATIONALE ISO 108171 Premiredition 19981215 Systmesdemesuredesvibrations desarbrestournants Partie1: Captagerelatifetcaptageabsolu desvibrationsradiales Rotatingshaftvibrationmeasuringsystems Part1:RelativeandabsolutesensingofradialvibrationISO108171:19

2、98(F) ISO1998 Droitsdereproductionrservs.Saufprescriptiondiffrente,aucunepartiedecettepublicationnepeuttrereproduiteniut ilisesousquelque formequecesoitetparaucunprocd,lectroniqueoumcanique,ycomprislaphotocopieetlesmicrofilms,sanslaccordcritdelditeur. Organisationinternationaledenormalisation Casepo

3、stale56 CH1211Genve20 Suisse Internet isoiso.ch ImprimenSuisse ii Sommaire 1Domainedapplication 1 2Rfrencesnormatives .1 3Termesetdfinitions.2 4Aperudessystmesdemesuredesvibrationsdelarbre 2 5Systmessensibles.4 5.1Systmesdemesuredesvibrationsrelativesdelarbre4 5.2Systmesdemesuredesvibrationsabsolues

4、delarbre.6 6Incertitudesdemesure9 6.1Principesdemesurage.9 6.2Exigencesdexactitudepourlesystmedemesure.9 6.3Surveillancedesmachinespointcritique .13 7Conditionsclimatiques .13 7.1Transducteurs.13 7.2Conditionneursnonintgrs .14 8talonnage15 8.1Systmesdemesuredesvibrationsrelativesdelarbre15 8.2Systme

5、sdemesuredesvibrationsabsoluesdelarbre.16 AnnexeA (informative) Mcaniquedelavibrationdelarbre .17 AnnexeB (informative) Grandeursdemesurage.18 Bibliographie.22ISO ISO108171:1998(F) iii Avantpropos LISO(Organisationinternationaledenormalisation)estunefdrationmondialedorganismesnationauxde normalisati

6、on(comitsmembresdelISO).LlaborationdesNormesinternationalesestengnralconfieaux comitstechniquesdelISO.Chaquecomitmembreintressparunetudealedroitdefairepartieducomit techniquecrceteffet.Lesorganisationsinternationales,gouvernementalesetnongouvernementales,en liaisonaveclISOparticipentgalementauxtrava

7、ux.LISOcollaboretroitementaveclaCommission lectrotechniqueinternationale(CEI)encequiconcernelanormalisationlectrotechnique. LesNormesinternationalessontrdigesconformmentauxrglesdonnesdanslesDirectivesISO/CEI,Partie3. LesprojetsdeNormesinternationalesadoptsparlescomitstechniquessontsoumisauxcomitsmem

8、brespour vote.LeurpublicationcommeNormesinternationalesrequiertlapprobationde75 %aumoinsdescomits membresvotants. LaNormeinternationaleISO108171atlaboreparlecomittechniqueISO/TC108, Vibrationsetchocs mcaniques,souscomitSC3, Utilisationettalonnagedesinstrumentsdemesuredesvibrationsetdeschocs. LISO108

9、17comprendlespartiessuivantes,prsentessousletitregnral Systmesdemesuredesvibrations desarbrestournants : Partie1:Captagerelatifetcaptageabsoludesvibrationsradiales Partie2:Traitementdessignaux LesannexesAetBdelaprsentepartiedelISO10817sontdonnesuniquementtitredinformation.NORMEINTERNATIONALE ISO ISO

10、108171:1998(F) 1 Systmesdemesuredesvibrationsdesarbrestournants Partie1: Captagerelatifetcaptageabsoludesvibrationsradiales 1Domaine dapplication LaprsentepartiedelISO10817donnelesdtailssurlafaondobtenirdesrsultatsdemesuragereproductibles pourpermettrelasurveillanceetlvaluationdesvibrationsdesarbres

11、conformmentlasriedenormes ISO7919.cetitre,elletraiteessentiellementdumesuragedesvibrationsdesarbrespourlesgrossesmachines (parexemplelesturboalternateurs,lesturbinesgaz,lesmachinesindustriellescouples,lesmachines hydrauliques). LaprsentepartiedelISO10817estapplicableauxsystmesdemesuragedesvibrations

12、radialessurarbres, aussibienlesmesuragesabsolusquelesmesuragesrelatifs.Elletraitedudispositifsensible(cestdiredu transducteur),duconditionnementdessignaux,desmthodesdefixationetdesprocduresdtalonnage. 2Rfrences normatives Lesdocumentsnormatifssuivantscontiennentdesdispositionsquiparsuitedelarfrenceq

13、uiyestfaite, constituentdesdispositionsvalablespourlaprsentepartiedelISO10817.Pourlesrfrencesdates,les amendementsultrieursoulesrvisionsdecespublicationsnesappliquentpas.Toutefois,lespartiesprenantes auxaccordsfondssurlaprsentepartiedelISO10817sontinvitesrechercherlapossibilitdappliquerles ditionsle

14、splusrcentesdesdocumentsnormatifsindiqusciaprs.Pourlesrfrencesnondates,ladernire ditiondudocumentnormatifenrfrencesapplique.LesmembresdelaCEIetdelISOpossdentleregistredes Normesinternationalesenvigueurunmomentdonn. ISO6831, Acierspourtraitementthermique,aciersallisetacierspourdcolletagePartie1:Acier

15、scorroysnon allisetfaiblementallisdurcissementpartrempedirecteseprsentantsouslaformedediffrentsproduitsnoirs. ISO2041, VibrationsetchocsVocabulaire . ISO4287,Spcificationgomtriquedesproduits(GPS)tatdesurface:MthodeduprofilTermes, dfinitionsetparamtresdtatdesurface. ISO5347, Mthodespourltalonnagedest

16、ransducteursdevibrationsetdechocs (touteslesparties). ISO5348, VibrationsetchocsmcaniquesFixationmcaniquedesacclromtres . ISO79191:1996, VibrationsmcaniquesdesmachinesnonalternativesMesuragessurlesarbrestournantset critresdvaluationPartie1:Directivesgnrales . ISO79192, Vibrationsmcaniquesdesmachines

17、nonalternativesMesuragessurlesarbrestournantset critresdvaluationPartie2:Turboalternateursinstallssurfondationradier . ISO79193, VibrationsmcaniquesdesmachinesnonalternativesMesuragessurlesarbrestournantset critresdvaluationPartie3:Machinesindustriellescouples .ISO108171:1998(F) ISO 2 ISO79194, Vibr

18、ationsmcaniquesdesmachinesnonalternativesMesuragessurlesarbrestournantset critresdvaluationPartie4:Turbinesgaz . ISO79195, VibrationsmcaniquesdesmachinesnonalternativesMesuragessurlesarbrestournantset critresdvaluationPartie5:Machinesquipantlescentraleshydrolectriquesetlesstationsdepompage . ISO8042

19、, MesuragedeschocsetdesvibrationsCaractristiquesspcifierpourlestransducteurssismiques . ISO160631 1) ,MthodespourltalonnagedestransducteursdevibrationsetdechocsPartie1:Conceptsde base. Guidepourlexpressiondelincertitudedemesure, 1995(BIPM,CEI,FICC,ISO,OIML,UICPA,UIPPA). CEI6006826, Essaisdenvironnem

20、entPartie2:EssaisEssaiFc:Vibrations(sinusodales). CEI60068229, EssaisdenvironnementDeuximepartie:EssaisEssaiEbetguide:Secousses . CEI60529:1989, Degrsdeprotectionprocursparlesenveloppes(CodeIP). 3 Termesetdfinitions PourlesbesoinsdelaprsentepartiedelISO 10817,lestermesetdfinitionsdonnsdanslISO 2041

21、sappliquent. 4 Aperudessystmesdemesuredesvibrationsdelarbre Onpeutestimerquunsystmedemesuredestinvaluerlesvibrationsradialesdunarbretournantsecompose deplusieurssoussystmesdistincts:leoulestransducteur(s)pourlemesuragerelatifouabsoludesvibrations; lappareildeconditionnementdessignauxdutransducteuret

22、lecblageassoci;unerfrencedephasepour relierunepositionsurlarbreenrotationlapositiondemesuragedanslaplagedetemporisation(parexempleun codeurdarbre);unappareildetraitementdessignauxpourproduirelesignaldesortiedumesuragesousunformat spcifi;etledispositifdesortiedestinafficherlemesurage.LaFigure1montrel

23、interdpendancedecessous systmes.LISO108172couvrelesexigencesrelativesaumatrielut ilispourletraitementetlanalysedusignal. Lessignauxdesortieproduitsparlesdispositifsdemesurage, S ext ,peuventtretraitsparlintermdiairede systmesspcifiquesetdeprogicielsfournissantlesgrandeursrequisespourlanalyseetlentre

24、tiendelamachine. CessystmesetcesprogicielsnefontpaspartiedudomainedapplicationdelaprsentepartiedelISO10817. Lesmouvementsrelatifssontgnralementmesurslaidedetransducteurssanscontact.Lesmouvements absolusdurotorpeuventtrecaptslaidedetransducteursdemouvementsrelatifssanscontactassocisune dtectiondesmou

25、vementsabsolusintervenantauniveaudesemplacementsdestransducteursdesmouvements relatifs.Destransducteurssismiques,telsquedestransducteursencontactaveclarbre,pourraientcapterces mesuragesdesmouvementsabsolus. LaprsentepartiedelISO10817traiteuniquementdubloccapteur(voirFigure1). 1) RvisiondelISO53470.I

26、SO ISO108171:1998(F) 3 Figure1StructuredessystmesdemesuragesurlesarbrestournantsISO108171:1998(F) ISO 4 5Systmes sensibles 5.1 Systmesdemesuredesvibrationsrelativesdelarbre 5.1.1Introduction Lestransducteursdesvibrationsrelativesdelarbreutilisentlesmodificationsdutrajetoptique,delinductanceou delaca

27、pacitentreunepositionsurunarbretournantetunpointextrieurlarbre,maissetrouvantgnralement proximitimmdiatedecedernier,pourdterminerlesdplacementsrelatifsdansletemps.Cepointde rfrence(cestdirelemplacementdutransducteurdesvibrationsrelativesdelarbre)estsouventsoumisdes vibrationssignificativesprovenantd

28、autressources.Lestransducteurssismiquesplacslemplacementde llmentsensibledutransducteursanscontactpeuventtreutilisspourdterminerlesvaleursdevibration absolue(voir5.2). 5.1.2 Compositiondessystmessensibles UnsystmecapteurdesvibrationsdelarbreconformeauxexigencesdelaprsentepartiedelISO10817se composed

29、estransducteursdedplacementrelatif,ducblageetdesconditionneursappropris(voirFigure2). Lgende 1 Arbre 2 Distanceentretransducteuretarbre 3 Transducteurs 4 Conditionneurs 5 Sortiesdessignaux 6 Sectiondemesurage 7 Plandemesurage Figure2Systmedemesuredesvibrationsdelarbrepourunseulplan Ilestprfrableduti

30、liserdeuxtransducteursorthogonauxpourdterminerlemouvementdynamiquetotaletla positionmoyennedelarbre(voirFigure 3).Lesdeuxtransducteurssontdispossdansdeuxdirectionsde mesurageperpendiculairessituesdansunseulplandemesurage.Engnral,ilya,pourungroupemoteur, plusieursplansdemesurage,chaqueplanpouvantposs

31、derunepairededispositifsdemesurage.Lesystmese composantdetouslesdispositifsdemesuragefaisantpartiedungroupemoteurestappelsystmedemesurage desvibrationsdelarbre.ISO ISO108171:1998(F) 5 Lgende 1 Orbitecintiquedelarbre K Positioninstantaneducentredelarbre 2 Axesderfrence xy , Valeursmoyennesdudplacemen

32、tdelarbre O Positionmoyennedelorbite x(t), y(t) Valeursoscillantes,dpendantdutempsdudplacementdelarbre Figure3Orbitecintiquedelarbre Enfonctiondelamthodedemesurage,unconditionneurpeuttrencessaireentreletransducteuretlappareilde traitementdessignaux.Leconditionneurpeuttreuneunitautonomeoutreintgrautr

33、ansducteurou lappareildetraitementdessignaux. AucuneexigencenefiguredanslaprsentepartiedelISO10817pourlesinstrumentsindicateursetlematriel enregistreur. 5.1.3Plages dutilisation Ilconvientquelutilisateurchoisisseun systmedetransducteursaumoinscompatibleaveclapartie correspondantedelISO7919et/oulaspc

34、ificationdelamachinesoumiselvaluation.Lestolrancesdes signauxdesortiesontdonneslarticle6. 5.1.4 Caractristiquesspcifier Lefabricantdoitspcifiercequisuit: laplagedanslaquellelasortiedusignalestlinaireetproportionnellelespacecomprisentrelacibleetle transducteur; larponseenamplitudeetenphaseenfonctiond

35、elafrquencelorsdumaintiendelalinarit(voir6.2); lesdimensionshorstoutetlefiletagedutransducteurpourchaqueplagedemesurage(unetigede5mm, 8mmet18mmdediamtreainsiquunfiletageM8 1,M10 1etM20 1sontrecommands); lalongueurducble(5msontrecommands); lalimentationlectrique( -24Vencourantcontinusontrecommands);I

36、SO108171:1998(F) ISO 6 lessensibilits(8mV/mpourlaplagede2mm,et4mV/mpourlaplagede4mmsontrecommands,selon lecas); lemodedesignaldesortie(couranttension); lesignaldesortiemaximal; limpdancedesortieetlimpdancedechargeadmissible; lesclassesdetemprature; ledegrdeprotectiononrecommandeIP67(tanchelapoussire

37、etprotgcontreleseffetsdune immersiontemporaire)conformmentlaCEI60529:1989. NOTE Lesspcificationsnoncescidessussontdesnormesindustriellesdusagecourant. 5.2 Systmesdemesuredesvibrationsabsoluesdelarbre 5.2.1Introduction Deuxtypesdesystmesdemesuresontutilisspourlemesuragedesvibrationsabsoluesdelarbre:

38、a) Unsystmecombindemesuredesvibrationsabsoluesetrelatives,ut ilisantuntransducteursismiqueetun transducteur(sanscontact)dedplacementrelatifdelarbre,montssurlammestructure.Leurssignauxde sortieconditionnsfontlobjetdunesommationpourfournirunmesuragedumouvementabsoludelarbre. b) Unesondeencontactavecla

39、rbrelorsquuntransducteursismiqueestmontsurlarbredemaniremesurer directementlemouvementabsoludelarbre. 5.2.2 Compositiongnraledessystmessensibles Unsystmecapteurdesvibrationsabsoluesdelarbreconformeauxexigencesdelaprsentepartiede lISO10817secomposesoitdedeuxcombinaisonsdetransducteurssismiquesetsansc

40、ontact(mesuragesans contact),soitdedeuxtransducteursfrotteur(mesuragedirect)etdesconditionneursappropris(Figures4et5). Lgende 1 Distanceentretransducteuretarbre 6 Direction1 2 Axesdemesurage 7 Direction2 3 Transducteurssismiques 8 Sortiesdessignaux 4 Transducteurssanscontact 9 Trajectoiredeprcession

41、absolueducentredelasectiondurotor 5 Conditionneurs 10 Centregomtriquedelatrajectoire Figure4Systmecapteurdesvibrationsabsoluesdelarbrelaidedunecombinaisondetransducteur sanscontactetdetransducteursismiquepourunseulplandemesurageISO ISO108171:1998(F) 7 Lgende 1 Conditionneurdesignaux 2 Transducteursismique 3 Structuredelamachine 4 Frotteur 5 Arbre 6 Sortiesdessignaux Figure5Systmecapteurdesvibrationsabsoluesdelarbre