扬州VT700型现场动平衡测量仪说明书
发布时间：2016-10-18浏览次数：3974返回列表
扬州VT700型现场动平衡测量仪说明书
江苏宝应宝飞振动仪器厂
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一、概述
随着现代化工业的飞速发展，对旋转机械的性能提出了越来越高地要求。旋转设备其质量中心由于种种原因与旋转中心不重合时会因离心力产生振动。该振动严重影响了设备使用精度，缩短支撑轴承的寿命。要消除这种振动必须用到动平衡技术。
VT系列动平衡测量仪瞄准外高技术，采用大规模集成电路和单片机技术。该仪器具有多功能性，既可作转速表用，又可作振动测试用。既可作时域分析，又可作频域分析。特别是具有测量动平衡的一切功能。
该仪器操作简单，人机对话，菜单提示，测量数据可随时锁定保持。VT动平衡仪结构紧凑重量轻，键盘及显示屏在面板上，而输入输出插口及各种控制开关均置于面板上。VT700动平衡仪可以对各种旋转机械进行整机现场动平衡，。相当于一台可移动的动平衡机。它设计精巧携带方便，整个仪器装在一只便携仪器箱内。
面板示意图
二、技术参数
１.一般测量：
转速测量： 30～30,000 rpm
普通振动测量： 0.1～5000μm （峰峰值）
0.1～2000mm/s （有效值）
振动分析： FFT 频谱分析
显示方式： 点阵图形 64X240点阵图形液晶汉化菜
键 盘： 八键
２.动平衡测量：
测量点数： 单测点或单面 双测点或双面
同频工作转速： 180～30,000 rpm
同频振幅量程： 0.1～5000μm （峰峰值）
振动烈度量程： 0.1～2000mm/s （有效值）
相位精度： 0-360°±1 °
去除不平衡率： ≥95％
注：
1) 选用超低频磁电传感器或电涡流传感器测量振动信号时可使同频工作转速降至60转/分。
2) 当使用普通磁电式速度传感器时，由于传感器自身的限制，低频率5Hz既300转／分，振动位移的峰—峰值大仅能测量1000μm。如需要更大的位移量程则需定做特制的磁电式速度传感器。
三、设备使用
3.1、系统连接及传感器安装使用
●按图3-1所示的方法连成系统。
图3-1 系统连接图
3.3.2、信号分析流程图转速测量 动平衡 信号分析 扫频分析
振动测量 预置转速
|
RPM=40000
动平衡
带宽 试重法
|
影响系数法 试重法
测量 计算 计算 测量
输入参数 输入参数 输入参数 测量
测量 计算及 计算及 移去试重否
|
显示结果 显示结果
计算及 Y Y 计算及
显示结果 继续？ 继续？ 显示结果
Y Y
|
N N
N N
继续？ 返回 继续？
|
信号分析
3.3.4、动平衡测量流程图
四、测量方法
开机，屏幕显示如图
图4-1
按|执行|键，屏幕进入方式选择菜单，如图
图4-2
4.1、转速测量：
当仅进行转速测量时，只需将霍尔传感器同仪器连接好，同时在旋转皮带盘表面安放好小磁钢。开机后，在方式选择菜单（图4-2）下，选择<转速测量>，按|执行|键，屏幕进入转速测量画面（图4-3）。这时显示屏上显示的就是被测旋转体的转速，单位为rpm (转/分)。
图4-3
4.2、振动强度的测量：
当仅进行振动强度测量时，只需将速度传感器连接到仪器面板的振动输入插口上，并将速度传感器固定在被测点上。在方式选择菜单（图4-2）下，将光标移到<振动测量>，按动|执行|键，屏幕显示如图4-4。
图4-4
其中
×1: 放大倍率，用于提高振动量 A值的读数分辨率。按动▲或▼键就可以使之在“×0.1、×1、×10、×100”之间 切换。
通道标号: 按|◄|键，可以在 A通道和 B通道之间切换。
按|+|键可以使测量值在振动烈度（mm/s）及位移峰—峰值（um）之间互相切换。
一般在低频转速在10000转/分以下选用位移峰—峰值（um）测量。适用大部份用户操作，下面均以位称档举例。
4.3、现场动平衡
4.3.1、符号定义
● 单平面
A0: 原始振动；
A01: 试加重后的振动；
P: 试加重量；
K: 影响系数；
M: 平衡重量。
● 双平面
i: 测点号；
j: 平衡加重平面号；
A(1,0)、B（2,0）: A、B两个测点的原始振动；
A(1,j)、B（2，j）: 第j平面加重在A、B测点引起的振动矢量；
P(j): 在第j平面内的试加重量；
K(i,j): 在第j平面所加重量对第i测点的影响系数；
M(j): 第j平面的平衡重量。
其中 (i>0，j>0)
[注]： ①说明书中所提到的单测点或单平面，对于动平衡来讲，均指单配重平面单测点动平衡。
②说明书中所提到的双测点或双平面，对于动平衡来讲，均指双配重平面双测点动平衡。
4.3.2、试重法动平衡
在方式选择菜单下，按▲,▼,◄,►键选择<动平衡>，按|执行|键，屏幕显示预置转速画面，如图4-5。
图4-5
按|执行|键，屏幕进入动平衡菜单，如图4-6。
●“预置转速”数值可以自己设置，缺省设置为40000（RPM）。当实际转速>预置转速时仪器进入“保持”状态，相当于按下|保持|键，此功能是为某种航空发动机的动平衡而设计的，一般情况下可对此不做处理，即保持其缺省设置值，而按执行键进入下一菜单。
图4-6
●“带宽”：动平衡滤波带宽。在图4-6中，将光标移动到<带宽>，按|+|键，可以选择带宽分别为窄带(0.2Hz)、中等(1Hz)、宽带(5Hz)。
1、单平面
（1）在图4-6状态下，按|执行|键，屏幕显示如图4-7
图4-7
（2）按|执行|键，屏幕显示如图4-8
图4-8
●“×1”及“u”的意义及操作方法与4.2相同。
●“A=***u”：同频振动值，主要由设备动不平衡所引起。
（3）当图4-8中的测量值稳定下来后，按|保持|键，屏幕右上角出现“**”，表示数据已经锁定。按|执行|键，屏幕显示如图4-9。
图4-9
（4）制动转子，在转子上加试重，试重所加的位置应与将要加的配重处于同一径向平面的同一半径上。
启动转子，按动|执行|键，屏幕显示如图4-10。 
图4-10
（5）当图4-10中的转速稳定在与图4-8相同的转速，且振动量A及角度φA稳定下来后，按|保持|键，屏幕右上角出现“**”，锁定读数。此时的A、φA值会明显不同于图4-8，否则说明所加试重太小或加试重位置不适合。
按|执行|键，屏幕显示如图4-11。
 |
图4-11
（6）在图4-11中，按动▲或▼键，可以使大光标在P值、g、φ值之间切换；按动◄或►键，可以使小光标“_”在各位之间切换；按动|+|或|-|键，可以改变各位的数值，或将g与Kg之间互相切换。
输入所加试重的大小P及位置φp（试重相对于磁钢标志逆转速方向所转过的角度）。按|执行|键，屏幕显示如图4-12。
图4-12
（7）在图4-12中，“移试重”或“不移试重”的选择，应根据具体的动平衡工艺而定。对于试重焊接在转子上的情况，只能选择“不移试重”；而对于采用螺钉连接等非连接方式固定的试重，则可以选择“移试重”。
例如选择了“移试重”，按|执行|键，屏幕显示如图4-13。
图4-13
●M： 应加在转子上的配重大小；
●φm： 应加在转子上的配重的位置（相对于磁钢标志逆转速方向所转过的角度）。
●K、φk：影响系数，将在影响系数法中加以说明。
（8）制动转子，在转子上角度φm处增加配重M。
启动转子。
选择“继续”，按|执行|键，则屏幕显示如图4-7。
按|执行|键，屏幕显示如图4-8。当转速稳定在“动平衡转速”，A及φA值读数稳定时，按|保持|键锁定。可以看到振动量A值比加配重前明显减小了。
（9）按|执行|键，屏幕显示如图4-13，但M值（剩余不平衡量）比图4-13中明显减小。 如果对平衡结果还不满意，可以操作（8）～（9）。
如果认为剩余不平衡量M值已经满足要求，则选择“返回”，则屏幕回到预置转速画面（图4-5）。动平衡过程结束。
2、双平面
（1）在动平衡菜单（图4-6）中，将光标移动到<单面>，按动|+|键将其变换成<双面>，如图4-14。
图4-14
按|执行|键，屏幕显示如图4-15。
图4-15
按|执行|键，屏幕显示如图4-16。
图4-16
（2）在图4-16中，当转速值稳定在动平衡转速，振动值A、角度值φA读数稳定时，按|保持|键锁定读数，屏幕的右上角显示“**”。 按|执行|键，屏幕显示如图4-17。
图4-17
（3）在图4-17中，当转速值稳定在动平衡转速，振动值A、角度值φA读数稳定时，按|保持|键锁定读数，屏幕的右上角显示“**”。
按|执行|键，屏幕显示如图4-18。
图4-18
（4）制动转子，在转子的A加重平面加试重P1（试重所加位置应与将要加配重的位置在同一径向平面同一半径上）。
启动转子，按|执行|键，屏幕显示如图4-19。
图4-19
（5）在图4-19中，当转速值稳定在动平衡转速，振动值A、角度值φA读数稳定时，按|保持|键锁定读数，屏幕的右上角显示“**”。
按|执行|键，屏幕显示如图4-20。
图4-20
（6）在图4-20中，当转速值稳定在动平衡转速，振动值A、角度值φA读数稳定时，按|保持|键锁定读数，屏幕的右上角显示“**”。
按|执行|键，屏幕显示如图4-21。
图4-21
（7）制动转子，在转子的B加重平面加试重P2（试重所加位置应与将要加配重的位置在同一径向平面同一半径上）。A面试重是否取下取决于后面选择的是移试重还是不移试重，若选择移试重则此时应取下A面试重，否则不取下。
按|执行|键，屏幕显示如图4-22。
图4-22
（8）在图4-22中，当转速值稳定在动平衡转速，振动值A、角度值φA读数稳定时，按|保持|键锁定读数，屏幕的右上角显示“**”。
按|执行|键，屏幕显示如图4-23。
图4-23
（9）在图4-23中，当转速值稳定在动平衡转速，振动值A、角度值φA读数稳定时，按|保持|键锁定读数，屏幕的右上角显示“**”。
按|执行|键，屏幕显示如图4-24。
图4-24
(10)制动转子，B面试重是否取下取决于后面选择的是移试重还是不移试重，若选择移试重则此时应取下B面试重，否则不取下。
(11)在图4-24，将所加试重P1、φp、P2、φp输入（输入方法与单平面时相同）。
按|执行|键，屏幕显示如图4-25。
图4-25
（12）根据具体平衡工艺选择“移试重”或“不移试重”。
按|执行|键，屏幕显示如图4-26。
图4-26
（13）在A加重平面上试重的同一半径上，相对于磁钢标置逆转速方向φm1角度上加配重M1；在B加重平面上试重的同一半径上，相对于磁钢标置逆转速方向φm2角度上加配重M2。
启动转子，在图4-26中，选择<继续>，按|执行|键，屏幕显示如图4-15
（14）按|执行|键，屏幕显示如图4-16，当转速值稳定在动平衡转速，振动值A、角度值φA读数稳定时，按|保持|键锁定读数，屏幕右上角显示“**”。此时可以看到A面振动值已经明显变小。
（15）按|执行|键，屏幕显示如图4-17，当转速值稳定在动平衡转速，振动值A、角度值φA读数稳定时，按|保持|键锁定读数，屏幕右上角显示“**”。此时可以看到B面振动值已经明显变小。
（16）按|执行|键，屏幕显示如图4-26，只是剩余不平衡重量M1、M2的值已经明显减小。
（17）如果对平衡结果还不满意，可以选择<继续>，重复（13）～（16）过程,直到达到满意的平衡效果为止；如果认为平衡结果已经可以接受，则选择<返回>，按|执行|键，屏幕返回预置转速画面（图4-5）。动平衡过程结束。
4.3.3、影响系数法动平衡
从4.3.2可以看到，在试重法的平衡过程中可以得到两组参数K、φk（单平面）及K(i，j)、φk(i，j)（双平面），这两组参数分别称之为转子单平面动平衡及双平面动平衡的影响系数。对同一转子或同一外形尺寸、材料及结构的转子，可以认为其影响系数是不变的。因此，为提高生产效率，对同一转子或同一外形尺寸、材料及结构的转子，在使用试重法求得了其影响系数后，就可以使用影响系数法对这些转子进行平衡。使用影响系数法进行平衡省去了加试重的步骤。
1、单平面
（1）在动平衡菜单（图4-6）下，将光标移动到<试重法>选项，按|+|键，使之变为<系数法>，如图（4-27）。
图4-27
（2）按|执行|键，屏幕显示如图4-28。
图4-28
●K、φk：影响系数。单位μ/kg可以和μ/g之间互相切换。
（3）在图4-28中输入K及φk值，输入方法与图4-11相同。
按|执行|键，屏幕显示如图4-29。
图4-29
按|执行|键，屏幕显示如图4-30。
图4-30
(4)在图4-30中，当转速值稳定在动平衡转速，振动值A、角度值φA读数稳定时，按|保持|键锁定读数，屏幕的右上角显示“**”。
按|执行|键，屏幕显示如图4-31。
图4-31
（5）制动转子，在转子上以磁钢标志为起点逆转速方向转过φm角度的位置上，加质量为M的配重。
（6）启动转子。在图4-31中选择<继续>，按|执行|键，屏幕显示如图4-28。以下重复过程（3）、（4），可以看到振动量A值和剩余不平衡量M值都已经大大减小。 如果振动量A值或剩余不平衡量M值还没有达到要求，则重复过程（5）和过程（6），直至达到要求为止。
如果振动量A值和剩余不平衡量M值都已经达到要求，则在图4-31中选择<返回>，按|执行|键，屏幕返回预置转速画面（图4-5）。动平衡过程结束。
2、双平面
（1）进入动平衡菜单（图4-6），将<单面>切换成<双面>、<试重法>切换成<系数法>，如图4-32。
图4-32
按|执行|键，屏幕显示如图4-33。
图4-33
（2）输入影响系数，输入方法与图4-11相同。
按|执行键，屏幕显示如图4-34。
图4-34
按|执行|键，屏幕显示如图4-35。
图4-35
（3）在图4-35中，当转速值稳定在动平衡转速，振动值A、角度值φA读数稳定时，按|保持|键锁定读数，屏幕的右上角显示“**”。
按|执行|键，屏幕显示如图4-36。
图4-36
（4）在图4-36中，当振动值A、角度值φA读数稳定时，按|保持|键锁定读数，屏幕的右上角显示“**”。
按|执行|键，屏幕显示如图4-37。
图4-37
（5）制动转子，在A加重平面上试重的同一半径上，相对于磁钢标志逆转速方向φm1角度上加配重M1；在B加重平面上试重的同一半径上，相对于磁钢标志逆转速方向φm2角度上加配重M2。
启动转子，。
在图4-37中，选择<继续>，按|执行|键，屏幕返回输入参数画面（图4-33）。
保持其中的影响系数值不便，按|执行|键。
（6）以下过程重复（2）、（3）、（4）。在此过程中，可以看到不平衡振动量A（1，0）、B（2，0）和剩余不平衡重量M1、M2都大大减小了。 过程（5）、（6）可以重复进行，直到A（1，0）、B（2，0）、M1、M2都达到要求为止。
（7）如果A（1，0）、B（2，0）、M1、M2都已经满足要求，则在图4-37中选择<返回>，屏幕返回屏幕返回预置转速画面（图4-5）。动平衡过程结束。
4.3.4、特殊情况下的动平衡计算
在对大型转子或复杂结构的转子平衡时，所需的时间长，平衡过程中需要停机休息。即使是平衡小型结构简单的转子时也会出现掉电、停电的情况。但是，无论那种情况，仪器一旦被关机则所有测量到的数据将全部丢失。为解决这一问题，仪器除设计有自动动平衡计算功能外，还设计有人工计算功能，既当全部的测量数据被人工记录下来之后，将这些数据输入给仪器，亦能得到正确的结果。
1、单平面
（1）进入动平衡菜单（图4-6），将<测量>切换成<计算>，如图4-38所示。
图4-38
按|执行|键，屏幕进入输入参数菜单，如图4-39。
图4-39
A0、φA： 加试重前测得的原始振动量及角度；
A01、φA：加试重后测得的振动量及角度；
P、φp： 所加试重的大小及位置（相对于光电标志逆转速方向所转过的角度）。
（2）输入以上参数，按|执行|键，屏幕显示如图4-40。
图4-40
（3）根据平衡工艺选择“移试重”或“不移试重”，按|执行|键，屏幕显示如图4-41。
图4-41
（4）如果对图4-41中的M及φm值有疑义，可以选择<继续>，按|回车|键，则屏幕返回输入参数画面（图4-39）以便输入参数重新计算。
如果确信图4-41中的计算结果正确，则可以按此结果加配重。并选择<返回>，按|执行|键，屏幕返回预置转速画面。动平衡过程结束。
2、双平面
（1）进入动平衡菜单（图4-6），将<单面>切换成<双面>、<测量>切换成<计算>。按|执行|键，屏幕显示如图4-42。
图4-42
（2）在图4-42中输入相应参数，输入方法与图4-11相同。按|执行|键，屏幕显示试重方式菜单（图4-40）。
根据平衡工艺选择<移试重><不移试重>，按|执行|键，屏幕显示如图4-43
图4-43
（3）如果对图4-41中的M及φm值有疑义，可以选择<继续>，按|回车|键，则屏幕返回输入参数画面（图4-39）以便输入参数重新计算。
如果确信图4-41中的计算结果正确，则可以按此结果加配重。并选择<返回>，按|回车|键，屏幕返回预置转速画面。动平衡过程结束。
4.3.5、动平衡中的注意事项
VT动平衡仪可以对机器上的旋转部件作一个(单)平面或两个(双)平面的现场动平衡。在开始动平衡之前以下几点是要特别注意的：
1、转速：动平衡测量中的每一步均应在同一转速下进行，若转子在低转速下有较大的不平衡，则应先对转子进行低转速平衡，然后再调整到高转速进行终平衡。平衡转速不应选在机器的共振区，而应选在能够正确反映机器的各种振动的运转区域。
2、相关滤波器的带宽：仪器中滤波器的带宽共有三档选择：0.2Hz、1Hz和5Hz，带宽选得太窄则反映速度较慢，太宽则对相邻干扰频率的抑制能力变差，因此一般选择在1Hz。但是，如果相邻干扰的频率距工作频率较近,且干扰信号较强时,则应选择0.2Hz，反之应选择5Hz。
3、被平衡体：被平衡体的安装或固定应能使仪器获得重复的测量结果。
4、测量位置：测量位置应选在能反映转子振动的点上，一般选在轴承面上或接近轴承位置的机器的壳体上。
5、测量的方向：如果可能的话应在轴承面内水平和垂直的两个方向上进行测量，但至少要在能够有大振动幅度的方向上进行测量。一般情况下，经常是在水平方向上测量，在测量结果有疑问时，再在两个方向上测量。
6、参考标记：为提供角度基准，参考标记应标在转子上容易看到且角度容易测量的地方。
7、移试重：若选择移试重，则所有加重平面所加的试重均应取下（取下试重的时机请参照4.3.6的操作实例），否则均不取下。
8、试重块：加试重的原则是使其能够引起不平衡时的明显的测量变化，简单的方法是通过试验来确定试重块的大小。下面的公式仅仅做为参考：
Mt=Mr/(Rt*(N/100)) 其中，Mt：试重块质量 (g)
Mr： 转子质量 (g)
Rt： 加试重半径 (cm)
N： 转速 (rpm)
4.3.6、动平衡的操作实例
1、单平面平衡
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进入动平衡测量 |
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单平面平衡 |
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1、选择：带宽、测量方法； 带宽中等、试重法 |
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2、预置转速：默认值为40000rpm； 40000 rpm |
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3、启动转子到平衡转速，按|执行|键开始测量； |
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4、显示屏上显示测量值； 1580rpm 64u 269° |
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5、按|保持|键，此值保持在显示屏上， 若满意则按|执行|键确认此值，否则按|保持|键 重复4、5两过程； |
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6、制动转子，加试重； 60g 90° |
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7、第二次启动转子到平衡转速，开始测量； |
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8、显示屏上显示测量值； 1580rpm 127u 268° |
|
9、按|保持|键，此值保持在显示屏上， 若满意则按|执行|键确认此值，否则按|保持|键 重复8、9两过程； |
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10、制动转子； |
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11、将试重输入进仪器； 60g 90° |
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12、移去试重否； 移去试重 |
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13、显示屏上显示平衡重量； 61g 272° |
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14、继续否，若继续则重复7～10，13，14的过程，否则结束； |
2、双平面平衡
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进入动平衡测量 |
|
双平面平衡 |
|
1、选择：带宽、测量方法； 带宽中等、试重法 |
|
2、预置转速：默认值为40000rpm； 40000 rpm |
|
3、启动转子到平衡转速，按|执行|键开始测量； |
|
4、显示屏上显示A通道测量值； 1580rpm 64u 269° |
|
5、按|保持|键，此值保持在显示屏上，若满意则按|执行|键确认此值，否则按|保持|键重复4、5两过程； |
|
6、显示屏上显示B通道测量值； 1580rpm 3.5u 267° |
|
7、按|保持|键，此值保持在显示屏上， 若满意则按|执行|键确认此值，否则按|保持|键重复6、7两过程； |
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8、制动转子，在A面加试重； 60g 90° |
|
9、第二次启动转子到平衡转速，开始测量； |
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10、显示屏上显示A通道测量值； 1580rpm 105u 268° |
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11、按|保持|键，此值保持在显示屏上， 若满意则按|执行|键确认此值，否则按|保持|键重复10、11两过程； |
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12、显示屏上显示B通道测量值； 1580rpm 44u 269° |
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13、按|保持|键，此值保持在显示屏上， 若满意则按|执行|键确认此值，否则按|保持|键 重复12、13两过程； |
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14、制动转子，取下A面试重，并在B面加试重； 60g 90° |
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15、第三次启动转子到平衡转速，开始测量； |
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16、显示屏上显示A通道测量值； 1580rpm 67u 268° |
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17、按|保持|键，此值保持在显示屏上， 若满意则按|执行|键确认此值，否则按|保持|键 重复16、17两过程； |
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18、显示屏上显示B通道测量值； 1580rpm 69u 269° |
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19、按|保持|键，此值保持在显示屏上， 若满意则按|执行|键确认此值，否则按|保持|键 重复18、19两过程； |
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20、制动转子，取下B面试重； |
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21、将试重输入进仪器； A面：60g 90° B面：60g 90° |
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22、移去试重否； 移去试重 |
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23、显示屏上显示平衡重量； A面：91.1g 273.6° B面：38.4g 257.5° |
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24、继续否，若继续则重复15～20，23，24的过程，否则结束； |
4.4、信号分析
“信号分析”可以显示振动信号的时域波形和频谱图形，根据图形上的刻度可以读出在不同时刻的振动量和不同频率下的振动量。据此可以判断振动的发展过程和振动的产生原因。
1、进入信号分析
（1） 在方式选择菜单下，按◄或►键，移动光标至<信号分析>，按|执行|键，屏幕显示采样频率菜单；
（2） 在采样频率菜单下，按◄或►键，将光标移动到所要选择的频率值(例如 1K)，按|执行|键，屏幕进入信号分析画面。图 4-44。
图 4-44
整个画面的意义，除标题“信号分析”外，与图 4-1 完全相同
（3） 按执行键，屏幕显示本次采样的时域波形。图 4-45。
