Я не специалист по санитарному контролю вибрации и шума – для работы в этой области нужны и подготовка, и специальные средства измерения. А в подборе бюджетных приборов для контроля состояния подшипников качения по вибрации попробую помочь.

Так, методы и средства диагностики подшипников качения на первом этапе лучше делить на две группы по знанию геометрических характеристик – либо они известны, т.е. можно рассчитать частоты подшипниковых составляющих вибрации, либо неизвестны. В первом случае лучше иметь виброанализатор, измеряющий узкополосные спектры вибрации, во втором - обходиться без него, используя прибор, измеряющий импульсную вибрацию на высоких частотах
Далее разумно делить сами объекты – подшипники качения на две группы – доступные для того, чтобы контактно измерять высокочастотную вибрацию (поставить датчик на корпус подшипникового узла) и недоступные, когда вибрацию можно измерять лишь в удаленной точке контроля, до которой высокочастотные компоненты практически не доходят.

Самые простые приборы виброконтроля состояния подшипников – это разнообразные приборы для обнаружения импульсной ультразвуковой (от 20кГц и выше) вибрации, с установкой датчика на корпус работающего подшипникового узла. К этой группе приборов, не требующей знания геометрических параметров подшипника для расчета подшипниковых частот, наиболее вероятно, относится и Ваш виброметр.
Такие приборы имеют ряд недостатков, пропускают многие дефекты подшипников и используются в двух крайних случаях – для обнаружения проблем со смазкой при отсутствии дефектов подшипников и обнаружения предаварийной ситуации в подшипниковом узле, когда продуктов износа подшипника в смазке так много, что ее свойства резко ухудшаются. Профессиональные диагносты предпочитают обнаруживать и анализировать импульсную вибрацию, возбуждаемую периодическими ударными импульсами с использованием спектрального анализа огибающей высокочастотной вибрации. Существуют даже программы автоматического анализа спектров огибающей высокочастотной подшипниковой вибрации с обнаружением дефектов подшипника

У Вас, как Вы писали в форуме ранее, есть удаленные подшипники, до которых не добраться, чтобы поставить датчик на корпус. Это означает, что высокочастотную вибрацию подшипника Вам не измерить. Для диагностики таких подшипников профессионалы используют узкополосный автоспектр низкочастотной и среднечастотной вибрации крупных узлов агрегата с встроенными подшипниками, из которого экспертными методами выделяют подшипниковые составляющие вибрации. А поскольку вибрация узла на низких и средних частотах – сумма многих составляющих вибрации, в том числе различных по величине и близких по частоте (от разных подшипников), нужен и хороший виброанализатор, и хороший эксперт. Автоматический анализ спектров вибрации с большим количеством ее источников существует, но не очень то эффективен.
Поэтому после получения информации о том, что для многих подшипников Ваших агрегатов не добраться, специалисты ВАСТа порекомендовали Вам анализатор с высоким разрешением по частоте и большим динамическим диапазоном. Порекомендовали и программу автоматической диагностики для тех подшипников, вибрация которых, включая высокочастотную, может измеряться на корпусе подшипникового узла.

А можно ли добиться хороших результатов в обнаружении дефектных подшипников качения неизвестной конструкции без узкополосного спектрального анализа вибрации, т.е. без специалиста, и с использованием недорогой аппаратуры? Оказывается можно, и для этого Ассоциация ВАСТ выпускает специализированную систему мониторинга состояния на основе виброметра ВТ-21 и программы VibroM-21. Как и Ваш Янтарь, виброметр ВТ-21 обнаруживает высокочастотные ударные импульсы, но дополнительно еще измеряет третьоктавный спектр вибрации и сравнивает уровни его составляющих с порогами. Дефект смазки приводит к появлению ударных импульсов но не приводит к росту вибрации подшипниковой вибрации на средних частотах. Дефекты поверхностей качения – источники ударов большей энергии, которой достаточно для возбуждения резонансных колебаний узлов подшипника, и в широкополосном спектре вибрации растут составляющие не только на высоких, но на средних частотах. А чтобы убедиться, что рост вибрации происходит из-за дефекта поверхностей трения подшипника – достаточно сравнить, насколько растет среднечастотная вибрация всех подшипников агрегата. Если рост в одном подшипниковом узле (в процентах или децибелах) много больше, – это дефектный подшипник, если одновременно в нескольких узлах – дефект в другом узле агрегата, или Вы не учли изменения режима работы или частоты вращения агрегата. И для того, чтобы такой учет стал возможным, виброметр ВТ-21 в своем составе имеет канал измерения частоты вращения.

Понимаю, что пишу очень много и не очень понятно, но вынужден добавить еще несколько фраз. Сначала подчеркну, что такой виброметр тоже рассчитан в первую очередь на диагностику доступных для контактного измерения вибрации подшипниковых узлов.

Если и точки измерения вибрации далеко от подшипника, и подшипниковые частоты неизвестны, можно пользоваться еще двумя, но недешевыми способами вибрационной диагностики.
Первый – многоканальное и параллельное измерение импульсной вибрации в группе точек разной удаленности от подшипниковых узлов агрегата и в разных полосах частот. По наличию таких ударов на высоких, средних и низких частотах, по форме импульсной вибрации и по запаздыванию передних фронтов можно разделить удары по их происхождению и локализовать их источник. Если причина – дефектный подшипник, можно его локализовать, но далеко не всегда – определить дефектный элемент. Технологии многоканального анализа импульсной вибрации в настоящее время реализуются разработчиками Вибротехники в мобильных системах мониторинга и диагностики
Второй - автоматический поиск подшипниковых составляющих в спектре вибрации агрегата без знания геометрии подшипников качения. Для простейших агрегатов с вибрацией, имеющей ненасыщенный гармоническими составляющими узкополосный спектр и стабильную частоту вращения, решения найдены и по ним готовится модуль экспертной диагностики для типовых программ мониторинга и диагностики. Для сложных агрегатов поиск таких решений продолжается.

Я пользуюсь СД-21, у меня к нему два датчика вибрации.
Обычно пользуюсь одним, чтобы не перепутать датчики в маршруте, но один раз пришлось заранее поставить два датчика перед запуском двигателя, и у меня выросла составляющая на 50Гц, которой раньше не было.
Измерил вибрацию в обоих точках по очереди, размыкая свободный разъемы на приборе – составляющая на 50Гц упала почти на 40дБ в одной точке и на 15 – в другой точке.
Предположил, что это наводка, положил датчики рядом на губку и измерил спектры – сильная составляющая на 50Гц. Вынул по очереди один датчик – нет сильной составляющей ни в одном канале . Что в таком случае делать?

Уважаемый Руслан,

Наиболее вероятно, что это внешняя наводка
В двухканальных приборах возможны три основных причины такой наводки:
1. Обрыв кабеля, но, поскольку каждый канал вибрацию измерял, это обрыв экрана, одетого на кабель и запаянного на корпус прибора, а, в некоторых случаях, и на корпус датчика. Проверить, есть ли обрыв, можно тестером
2. Сильное магнитное поле, особенно если измерения проводились прибором, находящимся рядом с мощным электродвигателем, может дать наводку и на целые кабели, ведь два разнесенных кабеля – прекрасная антенна. Проверить можно, изменяя положение одного из кабелей, по очереди, а иногда, если наводка прямо на прибор, изменяя пространственное положение прибора – величина наводки должна меняться.
3. Разность потенциалов между двумя точками крепления датчиков отлична от нуля, такое часто бывает на корпусах агрегатов и, даже, на фундаментных конструкциях. Тогда по всей длине кабелей в экране идет ток, который и наводит помеху на экранируемый кабель. У Вас этой причины, скорее всего, нет – Вы проводили измерения и со снятыми датчиками, но есть и более простой способ проверки – магнит крепится в точку измерения через листочек бумаги, обеспечивающий электрическую изоляцию датчика от поверхности агрегата.

Правильно ли я Вас понял, что всякий многоканальный анализатор – мишень для наводок?
Как на практике убедиться в отсутствии наводок, если каналов измерения – более двух?
И нужно ли каждый раз перед измерениями проводить такую проверку?

Уважаемый Руслан.

В многоканальных приборах и стационарных измерительных системах такая проверка выполняется при изготовлении и должна проводиться раз в год, как составная часть ежегодной поверки виброизмерительных трактов. Во время такой поверки все проблемы с кабелями обнаруживаются и устраняются.
Я бы посоветовал делать дополнительную проверку виброанализатора на действие внешних помех, когда первый раз измеряешь вибрацию агрегата, в составе которого есть мощная электрическая машина.
Делается это так, как Вы уже делали – снимается один датчик, кладется горизонтально на губку – избавились от заметной вибрации в зоне этого датчика, остальные датчики – на своих местах, и делается одно небольшое по времени измерение спектров. Вибрация в канале с датчиком на губке должна быть, как минимум, в 1000 раз (60дБ) меньше, как и величина наводки на частоте питающей сети и ее третьей гармонике. Особенно важно такую проверку делать на агрегате с электрической машиной, питающейся от статического преобразователя напряжения
А в остальных случаях обращайте внимание по базам накопленных данных на то, как ведут себя результаты измерений во времени. Если вибрация на частоте 50Гц в конкретной точке контроля конкретного электроагрегата сильно скачет по величине от измерения к измерению – это симптом того, что надо провести проверку тракта на помехоустойчивость при измерениях вибрации именно этого электроагрегата.

Я измеряю уровень вибрации насоса в полосе частот 2-1000Гц виброметром (ВК-5) и виброанализатором (СД-21). Измеряю несколько минут. Результаты – разные (скачут).
Со временем данные на ВК-5 – стабилизируются, на СД-21 – нет. Вопрос – сколько времени нужно измерять, чтобы получить точный результат и сколько времени будет измерять опасную вибрацию стационарная система аварийной защиты, прежде чем выдаст команду на останов.