使用光電頭測量振動(dòng)相位要比手持閃光燈的測量方法**得多,手持閃光燈是由人通過參考標(biāo)記來讀取相位角,所以誤差較大。
為了有效地測量相位角,必須首先將頻閃燈調(diào)到你所要求的閃光頻率(通常是軸的轉(zhuǎn)速頻率),振動(dòng)幅值和相位讀數(shù)必須同時(shí)記錄。振動(dòng)傳感器必須從一個(gè)軸承座移到另一個(gè)軸承座,測量水平、垂直、和軸向方向的數(shù)據(jù)。在每次將傳感器移到一新位置或方向時(shí),這時(shí)就要找到和記錄相位參考標(biāo)記新的位置的角度。測量時(shí)操作閃光燈能更清楚地觀察到參考標(biāo)記,但此時(shí)振動(dòng)傳感器必須牢固地安裝在每個(gè)測量位置或方向上。
然而,使用光電頭進(jìn)行相位測量,光電頭和振動(dòng)傳感器必須都可靠固定好,在進(jìn)行不同位置和不同方向測量時(shí),只需將振動(dòng)傳感器移動(dòng)到下一個(gè)位置。
如何在振動(dòng)故障診斷中使用相位分析?這里我們研究一個(gè)軸承座是做前后振動(dòng)(如圖4所示)還是做扭轉(zhuǎn)振動(dòng)(如圖5所示)。

圖4 軸向振動(dòng)相位顯示軸承座是在做平面運(yùn)動(dòng)

圖5 軸向相位顯示,由于軸彎曲或軸承翅起引起的扭曲振動(dòng)
分析可能存在的軸承翹起或軸彎曲的例子 如圖4所示,當(dāng)測量軸向振動(dòng)的相位數(shù)據(jù)時(shí),振動(dòng)傳感器應(yīng)該安置在1、2、3和4的測點(diǎn)上,如圖4顯示,軸承座是在做平面運(yùn)動(dòng)。
如果,在這相同的四個(gè)測點(diǎn)上產(chǎn)生如圖5所示的測量結(jié)果,即每個(gè)測點(diǎn)與下一個(gè)測點(diǎn)產(chǎn)生的相位相差90度,這說明有可能存在軸彎曲或軸承翅起的問題。
如果,1、3兩測點(diǎn)相位相差180度,說明軸承存在上、下翅起,如果在測點(diǎn)2、和測點(diǎn)4之間的相位相差180度,說明軸承座左右扭曲振動(dòng),可能是由于軸彎曲或軸承翅起引起。
不平衡的相位表現(xiàn) 
圖6 徑向振動(dòng)相位測量,用于分析不平衡問題
對于不平衡問題,通常在相鄰且位置相差90度的測點(diǎn)上,測量得到的振動(dòng)相位相差約90度。如果此相位角較大地偏離90度,這就意味著存在著一個(gè)除不平衡以外的其它問題。說明存在不平衡問題的*有力的指示是比較在支承轉(zhuǎn)子的兩個(gè)軸承座上測量得到的相位值。如圖7所示。

圖7 診斷靜不平衡、力偶不平衡、動(dòng)不平衡的典型測量
如圖7所示,比較在輸入端和輸出端軸承座上水平和垂直相位差角,來確認(rèn)是否有不平衡問題的存在。比較好的做法是測量和比較輸入端和輸出端軸承座上水平方向的相位差角的值,如果存在一定程度的不平衡問題,1XRPM振動(dòng)幅值肯定是較高的,并且在兩個(gè)軸承座上水平方向的振動(dòng)相位差等于垂直方向的振動(dòng)相位差(±30°)。這說明,轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在水平方向和垂直方向是相同的,否則,其主要問題可能就不會(huì)是不平衡問題了。例如,見圖7的表C,注意到在電機(jī)的兩個(gè)軸承上,水平方向的振動(dòng)相位差是90°-30°=60°,垂直方向的相位差是180°-120°=60°,這強(qiáng)有力地說明是不平衡問題。