现场动平衡振动测试系统主要由测量振动的传感器、参考信号测量传感器（键相传感器）、测试仪器和转子基准标记组成，如图所示。
图1 现场动平衡测试模型
现场动平衡通常使用的振动测量传感器有位移传感器、速度传感器和加速度传感器。
参考信号测量传感器（键相传感器）是测量转子转速和振动相位参考信号的传感器。现场动平衡最常用的键相传感器是光电传感器，它利用光电照射在贴有反光贴纸的转子表面上，反射产生电脉冲信号的原理测量转速和相位。电涡流传感器也可以作为键相传感器使用。
转子基准标记是依附在转子轴上的标记，从而使转子具有反光不同的表面或者凹凸表面，以便通过键相传感器采集由它形成的转子每旋转一圈一个变化的机械信号，然后转换成电脉冲信号，提供给测试仪表产生转子转速信号和振动信号。可以在转子轴上粘贴反光胶片、钻孔、开槽或者制成凸台等方法形成转子旋转的基准标记。
测试仪器现在已经微机化，具有对信号进行放大、精密滤波、显示振动的幅值和相位以及转速、动平衡计算功能。
测试仪器功能及性能1. 测试仪器功能
▼ 测量功能
测量功能是动平衡仪的基本功能。动平衡仪将传感器传输到仪器的电信号进行处理，显示测量振动的数据，并储存数据供平衡计算使用。信号处理包括信号放大、滤波和振动相位生成等。振动数据包括转子旋转转速、通频振动幅值、基频振动幅值和相位。振动幅值可以是振动位移、振动速度或振动加速度，可以用单峰值、峰峰值、均方根值显示振动幅值。这是测量的基本要求，动平衡仪最好还具备简单的振动谐波分析显示功能。
▼ 动平衡计算功能
动平衡计算功能应包括原始不平衡振动分析、影响系数计算、校正质量的大小和相位的计算以及校正质量的合成与分解等。
▼ 动平衡报告功能
动平衡报告内容主要包括被平衡转子设备振动的情况、动平衡评价标准、平衡后达到的水平、动平衡校正配重的情况等。
2. 测试仪器性能
▼ 灵敏度：仪器的输出量与被测振动量的比值，反映仪器的灵敏程度。
▼ 测量范围：保持输入信号与输出信号成线性关系时，输入信号幅值的允许变化范围。
▼ 频率范围：灵敏度变化不超过允许值时可使用的频率范围。
▼ 相位差：在使用频率范围内，输出信号相位角与输入信号相位角的差值随频率变化而改变的大小。
▼ 分辨率：输出信号的变化量可以分辨时，输入信号量的最小变化量。
▼ 环境条件：做现场动平衡时应特别注意诸如温度、湿度、磁场、噪声、射线等对测试仪器的影响。
▼ 使用操作方便，便于携带，测量准确可靠。
不平衡测量及判定不平衡判定需要测量振动和相位。转子不平衡的振动特征如下：
▼ 时域波形为简谐波，少毛刺；
▼ 轴心轨迹为圆或椭圆；
▼ 1X频率为主；
▼ 径向的水平方向和垂直方向振动幅值相差不大，通常水平方向较大；
▼ 轴向振动不大；
▼ 振幅随转速升高而增大（刚性转子）；
▼ 相位稳定、水平和垂直方向相位差90°，实际应用中，相位相差50°- 90°都可以认为是不平衡。
转子不平衡所测得的典型振动信号时域及频谱波形如下图所示，转子转速为2250RPM。
图2 不平衡典型图谱
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