相位诊断
区分不平衡、不对中、松动和基础问题时，需要同一时刻各轴承、各方向的相位关系，必须有转速参考或同步通道。
先明确测试要回答什么问题
测试目的决定了方案的每一个细节。验收评价关注的是按某个依据规定的位置、参数和工况测得的数值是否满足要求；故障诊断关注的是振动的频率构成、相位关系和随工况的变化，用来找原因；环境与投诉调查关注来源和传递路径；结构动力特性测试关注固有频率、振型和阻尼。目的不清就去现场，常见的结果是数据很多却回答不了任何一个具体问题。
| 测试目的 | 要回答的问题 | 方案重点 |
|---|---|---|
| 验收与评价 | 是否满足相关标准、设计要求或合同约定 | 严格按评价依据规定的测点、参数、工况和评价量执行 |
| 故障诊断 | 振动为什么大，是哪种故障 | 多测点三方向、保存频谱和时域、记录转速与相位、安排变工况 |
| 环境影响与投诉 | 振动来自哪里，影响有多大 | 源与受体同步测量、开停对比、覆盖关键时段、扣除背景 |
| 结构动力特性 | 固有频率、振型和阻尼是多少 | 合理的激励方式、足够的测点覆盖振型、参考点选择 |
| 整改效果验证 | 措施是否有效 | 与整改前相同的测点、方向、传感器安装和工况 |
| 长期监测与趋势 | 振动是否在变化，何时需要干预 | 固定测点和安装方式、固定工况条件、明确报警依据 |
测量参数：位移、速度还是加速度
位移、速度和加速度描述的是同一个振动，只是侧重不同。对同一个正弦振动，速度等于位移乘以角频率，加速度等于速度乘以角频率，所以低频振动的位移显得大，高频振动的加速度显得大。选择参数时，首先遵循评价依据的规定；做诊断时，则按关心的频段选择最能突出问题的量。
需要注意的是，参数之间可以通过积分或微分换算，但换算会带来误差：加速度积分为速度和位移时，低频噪声和传感器漂移被放大，频谱低端出现虚假的上翘；位移微分时高频噪声被放大。因此关心低频大位移时，最好直接选用适合低频的传感器，而不是依赖积分。
| 参数 | 适用场合 | 常用传感器 | 注意事项 |
|---|---|---|---|
| 位移 | 低转速机械、轴相对于轴承的振动、结构和管道的大幅晃动 | 电涡流位移传感器、激光位移计、低频拾振器 | 电涡流传感器测的是轴与探头的相对运动，需注意轴表面状况 |
| 速度 | 多数旋转机械的整体振动评价，管道振动评价 | 速度传感器，或加速度传感器积分 | 中频段代表振动能量，低频和高频端需确认传感器频响 |
| 加速度 | 轴承、齿轮、冲击和高频问题，环境振动与舒适度评价 | 压电加速度传感器、适合低频的加速度传感器 | 高频依赖安装刚度，低频需要选用下限足够低的传感器 |
| 动应变 | 疲劳评估、构件实际受力 | 应变片 | 贴片位置决定结果意义，需进行温度补偿 |
频率范围与采样设置
频率范围要覆盖所有需要关注的成分。楼板、人行桥、建筑和环境振动关心的是低频段，需要传感器和采集系统在低频端有可靠的响应；旋转机械诊断从低于转速的成分一直到轴承、齿轮的高频共振带都要关注，上限往往要远高于转速的若干倍。传感器的标称频响只是前提，实际可用的高频上限还取决于安装方式：螺栓连接最好，粘接次之，磁座再次，手持探针最差。
采样设置在出发前就应确定。采样频率要满足采样定理的要求，并配合抗混叠滤波，否则高频成分会折叠成虚假的低频谱线。频率分辨率由单次记录的时长决定，要区分相近的频率就要记录得足够长。随机振动需要多次平均才能得到稳定的谱，冲击事件则需要设置触发并预留触发前的记录。
- 先列出可能的特征频率：转速、叶片数或齿数对应的频率、电源频率相关成分、结构固有频率估计值。
- 按最高关注频率确定传感器类型、安装方式和采样频率。
- 按需要分辨的最小频率间隔确定记录时长和谱线数。
- 按信号性质确定平均方式、平均次数和是否需要触发记录。
- 量程按预估最大值留有余量，避免冲击时过载削波。
测点位置与测量方向
测点要放在能反映问题的结构上，而不是方便放置的表面。机器测点尽量靠近轴承，选在载荷传递路径上刚度好的位置，避开罩壳、薄板和散热片；结构测点放在梁、柱、楼板的实际结构层上，避开架空地板、找平层空鼓和装饰面层。测量方向在方案中统一定义，现场在每个测点做标记，并记录传感器的方向，确保不同人、不同时间测量时可以复现。
| 对象 | 典型测点 | 方向 | 安装要点 |
|---|---|---|---|
| 卧式旋转机械 | 各轴承座 | 水平、垂直、轴向 | 靠近轴承中心线，打磨或加装测量座，保持每次相同位置 |
| 立式机械 | 电机上端与下端轴承、底座 | 两个相互垂直的水平方向、垂直 | 上端测点常反映整机摇摆，底座测点反映基础状况 |
| 设备基础与隔振器 | 隔振器上下两侧、基础四角 | 以垂直为主，兼顾水平 | 上下同步测量才能判断隔振效果 |
| 楼板与平台 | 跨中、四分之一跨、梁柱附近 | 以垂直为主 | 放在结构面上，传感器与地面耦合可靠 |
| 管道 | 跨中、弯头、阀门、支架两侧 | 轴向与两个横向 | 使用轻质传感器，避免改变小管的动态特性 |
| 环境与场地 | 源附近、传递路径、受体处地面和楼板 | 垂直与两个水平方向 | 固定于坚实地面或测桩，远离局部振源 |
工况安排
- 列出工况矩阵根据目的列出需要测量的转速、负荷、阀门开度、设备组合和运行模式，每个工况明确保持的时间和进入下一个工况的条件。
- 安排背景测量在被测设备停止而其他条件不变时测量背景，用于扣除其他来源的贡献，并在报告中说明背景水平。
- 覆盖最不利工况评价和诊断都应包含振动可能最大的工况，比如满负荷、多台同时运行、经过共振区的转速。
- 安排瞬态过程需要识别共振或电磁成分时，安排升降速、启停或断电惰转，并在过程中连续记录。
- 等待工况稳定改变工况后等温度、负荷和流动稳定再采集，避免把过渡过程当作稳态结果。
- 与运行方确认提前确认哪些工况可以安排、谁来操作、有什么安全和生产限制，并在现场按实际执行情况调整方案。
什么时候必须同步测量
多个测点分别用单通道仪器先后测量，只能比较各点的大小；同步测量才能比较各点之间的时间关系和相位关系。凡是需要判断振动形态、传递路径或传递效果的测试，都应采用多通道同步采集，或者使用可靠的时间同步手段，并配置转速参考信号。
运行变形与模态测试
以参考测点为基准，比较各测点的幅值和相位，才能得到振型。
传递路径与隔振效果
隔振器上下、源与受体同时测量，才能计算传递关系，判断隔振和路径是否起作用。
开停对比
源侧和受体侧同时记录，才能确认受体的变化与源的开停在时间上一一对应。
多物理量对照
振动与动态压力、声压、动应变、转速和电流同步记录，便于判断因果关系。
数据记录与现场资料
数据离开现场后，能否被正确解读，取决于现场记录是否完整。建议保存原始时域数据，而不是只保存总值或处理后的频谱，以便后续用不同的参数重新分析。测量前检查传感器、电缆和连接，必要时用已知激励核对灵敏度；对出现电源频率及其谐波的谱线保持警惕，排查接地回路和电磁干扰。
- 测点示意图和现场照片，标明测点编号、位置和方向。
- 传感器编号、灵敏度、安装方式和所用采集通道。
- 采样频率、记录时长、平均方式和触发设置。
- 每个工况的开始结束时间以及转速、负荷、流量、压力、温度等参数。
- 测量期间的异常事件，如重车经过、人员走动、其他设备启停、门窗开关。
- 委托方提供的设备参数，如转速、叶片数、齿数、轴承规格、结构图纸和设计资料。
常见方案失误与避免方法
| 失误 | 后果 | 避免方法 |
|---|---|---|
| 只记录总值，不保存频谱和时域 | 知道振动大，但无法判断原因 | 诊断类测试一律保存原始时域数据 |
| 测点放在罩壳、薄板或面层上 | 测到的是局部振动，结论失真 | 测点放在轴承座和结构层上，事先确认安装面 |
| 方向定义混乱 | 前后测量无法对比，相位分析出错 | 方案中统一坐标，现场标记方向 |
| 没有背景测量 | 把其他来源的振动算到被测对象上 | 安排被测设备停止时的对比测量 |
| 只测一个工况 | 无法区分共振和激振力变化 | 按工况矩阵测量，必要时安排升降速 |
| 传感器下限或量程不合适 | 低频失真或冲击削波 | 按关注频段和预估幅值选择传感器 |
| 磁座吸在曲面或油漆上 | 高频成分衰减，安装共振移到关注频段 | 打磨平整或使用测量座、螺栓或粘接 |
| 测点位置不可复现 | 整改前后无法对比 | 做永久标记或设置测量座，拍照记录 |
现场测试怎么安排
现场测试由北京团队的工程师带仪器完成；测点方案、评价依据和报告形式在方案中与您确认。北京以外的项目按地点、测点数量和工期安排人员和仪器。需要配合材料检测或失效件分析的，可以与失效分析一并安排。
常见问题
测速度还是测加速度，应该怎么选？
先看评价依据的规定，有规定就按规定选。做诊断时，转速相关的中频问题常看速度，轴承、齿轮等高频问题看加速度，低转速和结构大幅晃动看位移。现场通常用加速度传感器同时得到多种量，但低频问题最好直接选用适合低频的传感器。
为什么同一台设备不同人测的结果不一样？
常见原因是测点位置、方向、传感器安装方式和工况不同，评价量和频率范围设置也可能不一致。要使结果可比，需要统一测点标记、安装方式、采样设置和工况条件，并在记录中写清楚。
测试前需要设备停机吗？
运行振动测试在设备运行时进行，但背景测量、锤击试验和部分对比工况需要短时停机或改变运行状态。测试方案会列出需要的工况，委托方可以根据生产安排提前确认哪些能实现。
测点越多越好吗？
测点数量应服务于测试目的。诊断和振型测试需要足够的测点覆盖关键部位，验收评价则按规定测点即可。盲目增加测点会延长测试时间，而关键位置缺失或没有同步记录，测点再多也回答不了问题。
委托方需要提前提供哪些资料？
主要是设备的转速、叶片数、齿数、轴承规格、功率和安装方式，结构或管道图纸，运行工况范围和可安排的工况，以及问题出现的时间和现象描述。资料越完整，方案越有针对性，现场时间也越短。