案例分享｜水浸超聲掃描設備安裝環境近場、遠場擾動振動檢測試驗
案例介紹
隨著我國對航空、航天、鐵路等領域產品質量要求的提高，常規檢測手段已無法滿足其要求。因此，開始研究一種高速度、高精度且智能化的檢測手段，其中以水浸超聲掃描設備為代表的檢測手段得到了廣泛應用。
水浸超聲掃描設備作為精密檢測儀器，對所在環境振動控制要求較高，某航空發動機制造公司為保證設備能夠在運行狀態下避免外界環境因素對設備的影響，在安裝設備前對水浸超聲掃描設備現場整體環境進行振動檢測以及振動源尋找，及時解決隱藏問題，保障后續設備運行性能。
參考標準
? GB 51076-2015 《電子工業防微振工程技術規范》
? GB/T 14125-2008《機械振動與沖擊 振動與沖擊對建筑物內敏感設備影響的測量和評價》
? 《標準：Generic Vibrations--設備振動通用標準》
? 《設備基礎要求》（用戶方提供）
試驗難點
水浸超聲掃描設備的安裝環境振動要求為不大于0.1mm/s（rms），對環境振動控制要求較高，屬于微振信號，對于微振信號的采集，傳感器的低頻響應能力和測試系統的低噪聲高信噪比就顯得尤為重要。
測點布置
檢測系統
檢測過程
為保證試驗結果的完整性，分別進行了多個工況的數據采集，涵蓋背景環境振動、輔助設備運行下環境振動、叉車運行過程中環境振動、不通過噸位車輛運行過程中環境振動，以此評價近場和遠場擾動對水浸超聲檢測系統振動環境影響。部分典型數據波形如下所示。
無干擾工況下環境背景振動時域數據
無干擾工況下環境背景振動頻域數據
17噸客車通過時振動時域數據
17噸客車通過時振動頻域數據
檢測結果
各工況檢測數據如下：
| 類別 | 序號 | 工況描述 |
最大振動量級RMS（mm/s） |
|
近場測試 |
工況1 | 無干擾工況下環境背景振動 | 0.018 |
| 工況2 | 3噸重叉車空載以額定速度在車間內的運輸通道由北向南經過，并在超聲渦流間門口剎停 | 0.016 | |
| 工況3 | 3噸重叉車載重2噸以額定速度在車間內的運輸通道由北向南經過，在工程采購中心倉庫模擬裝卸貨過程，結束后載重原路返回，并在超聲渦流間門口剎停后駛離 | 0.016 | |
| 工況4 | 超聲渦流間內輔助設備（空調啟停、電動卷簾門升降和行車吊車運行）對設備安裝環境的影響 | 0.030 | |
| 工況5 | 人員操作手動液壓叉車模擬裝卸貨物對設備安裝環境的影響 | 0.043 | |
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遠場 測試 |
工況6 | 小汽車（約1.5噸）以20km/h經過廠房外西側道路并剎車 | 0.026 |
| 工況7 | 小汽車（約1.5噸）以30km/h經過廠房外西側道路并剎車 | 0.026 | |
| 工況8 | 大客車（約17噸）以20km/h經過廠房外西側道路并剎車 | 0.035 |
結論與建議
經過多工況下的測試，發現在近場條件下，在設備安裝區域附近進行貨物裝卸活動時，會產生較大振動。因此建議在使用水浸超聲設備時，應盡量避免附近區域的貨物裝卸活動。
在遠場西側道路，17噸客車通過時，產生了較大的瞬時振動信號。因此建議對該道路進行修繕平整，同時避免大重載車輛通過或者選擇降速通過。
應用擴展
隨著精密加工設備（數控中心、機床等）、精密檢測設備（三坐標測量機、一級天平等）與精密實驗設備（納米實驗設備、光學實驗設備等）對安裝環境的要求越來越高，評價設備安裝環境是否滿足要求就變得尤為重要。依據《GB 50868-2013建筑工程容許振動標準》中針對各類精密設備對周圍環境的振動限值要求，在條件建設、設備安裝調試以及投產運營中，均可以參考此應用案例進行檢測，以確保外圍環境不會影響到設備的精密性。
儀器推薦
