在設計監控工業設備和應用的機械操作時, 選擇合適的振動傳感器是不可或缺環節的。本文分析了工業生產中因振動而引發的故障類型及其成因,包括不平衡、錯位、滾動軸承缺陷和輪齒故障,在此基礎上總結出監測這些振動所需的振動傳感器及其系統參數和規格要求。此外,還特別介紹了高階的加速計運動傳感器在振動感測中的應用,以實現具有高分析能力的解決方案及系統。
1) 需要有低噪聲特性以減少振動傳感器影響,并能夠檢測由不平衡系統產生的小信號。這對于傳感器、信號調理和采樣平臺非常重要。
2) 需要采樣系統有足夠的分辨率來提取信號(尤其是基線信號)以檢測這些小的不平衡。
3) 帶寬是捕獲旋轉速率以外的足夠信息所必需的,這有助于提高診斷的準確性和可信度。1x諧波可能會受到其他系統故障(例如未對準或機械松動)的影響,因此對轉速或1x頻率的諧波進行分析可以幫助區別系統噪聲和其他潛在故障。在旋轉機器上,基本轉速可以遠低于10rpm,這意味著傳感器的低頻響應對于捕獲基本轉速至關重要。
1) 在不同機器類型、系統和過程要求中,需要檢測較細微的未對準或在機器可容忍的公差中感測故障,低噪聲和足夠的分辨率是需考慮的因素之一。
2) 由于1倍諧波會受到其他故障影響,系統可能需要捕獲及分析諧波1×頻率及以上的高倍諧波,這有助于區別其他故障。為實現系統高質的準確性和可信度,擁有足夠的診斷頻率帶寬 (Bandwidth)是需要考慮的。
3) 多向性信息的接收可以提高診斷的準確性并深入了解未對準誤差的類型及其偏差的方向,通過測量機器上不同點處的振動并確定相位測量值或整個系統中的差異,可以洞悉失準是角度失調、平行還是兩種失調類型的組合。