Амплитуда – это величина вибрации, выраженная в единицах уровня сигнала (например, миливольты или милиамперы) или в инженерных единицах (например, микрометры или mils – один mil равен 0,001 дюйма, милиметры в секунду или дюймы в секунду и т.д.).

Амплитуду можно измерить несколькими способами. Один из способов: измерить общее изменение напряжения от минимума сигнала до максимума сигнала («размах»). Этот способ применяют для сигналов перемещения и называют двойная амплитуда или пик-пик, сокращенно п-п.

Рисунок 1-3. Три способа измерения амплитуды гармонического (синусоидальная волна) сигнала. Период Т представляет собой время, необходимое для одного цикла колебаний. Примечание: 120 мкм п-п; 60 мкм п-п; 42 мкм п-п.

На рисунке 1-3 изменение напряжения пик-пик равно 120 мкм (4,7 mil). Кроме измерения изображенного здесь простого сигнала амплитуда пик-пик хорошо подходит для измерения и оценки сложных сигналов вибрации, которые имеют много разных частот. Довольно часто специалисту по диагностике необходимо знать, насколько сильно вибрирует ротор агрегата относительно имеющегося в нем диаметрального зазора. Измерение пик-пик делает это сравнение относительно легким.

Способ просто амплитуды или способ пик, измеряет напряжение от середины сигнала до максимального значения этого сигнала. При этом способе амплитуда равна ½ величины пик-пик. Этот способ измерения обычно применяется для сигналов виброскорости и виброускорения, но он не очень хорошо подходит для измерения сигналов перемещения по причинам, изложенным ранее.

При математическом моделировании поведения роторной системы амплитуда вибрации, получаемая от модели, эквивалентна способу пик. Это иногда может ввести в заблуждение, т.к. амплитуда виброперемещения, полученная на модели, сравнивается с вибрацией пик-пик, замеренной на реальном агрегате. Еще может сбить с толку ситуация, когда динамическую жесткость агрегата (параметр, похожий на пик и основанный на модели) рассчитывают на основе данных вибрации пик-пик.

Важно знать и помнить о разнице между способами пик и пик-пик. Довольно легко запутаться в том, какой из этих двух способов применен. А это может привести к погрешностям в одном или нескольких коэффициентах. Все замеры вибрации должны записываться с полными единицами их измерения. Просто записать 250 мкм или 10 mil недостаточно и может привести к путанице – пик это или пик-пик. Во избежание путаницы во всех записях и расчетах следует ставить полные единицы измерения: 250 мкм п-п (10 mil п-п) или 250 мкм пик (10 mil пик).

Метод среднеквадратичного значения, сокращенно СКЗ, измеряет амплитуду непрерывно меняющегося сигнала как некоторое среднее значение (СКЗ). Как вытекает из названия метода, СКЗ вычисляют путем извлечения квадратного корня из среднего арифметического квадратов величин сигналов.

Если, и только если, сигнал является синусоидой (моночастота), амплитуда СКЗ будет равна 0,707 амплитуды пик и 0,354 амплитуды пик-пик. Если сигнал – не синусоида, то величина СКЗ вычисляется по-другому. Большинство сигналов агрегата – не синусоиды. Напротив, они содержат смесь различных частот (рис.1.4).

Рисунок 1-4 Сигнал вибрации, который содержит несколько различных частот. Метки (точки) датчика фазы появляются один раз за один оборот вала ротора.

Автор: Donald E. Bently "Fundamentals of Rotating Machinery Diagnostics"

Перевод: Виктор и Алексей Рожковы (rotkiv)