用于测量振动的传感器有三种基本类型:位移,速度和加速度。
位移传感器测量机器旋转元件与其固定外壳(框架)之间距离的变化。位移传感器以探针的形式出现,该探针穿入机器框架中钻出并轻敲的孔中,位于旋转轴表面的正上方。相比之下,速度和加速度传感器测量传感器所连接的任何元件的速度或加速度,这通常是机架的一些外部部件。
分享由Bently-Nevada公司制造的位移传感器的设计使用电磁涡流技术来感测探针尖端和旋转机器轴之间的距离。传感器本身是一个封装的线圈,通过高频交流电(AC)供电。由线圈产生的磁场在机器的金属轴中感应出涡流,好像金属件是变压器的短路次级线圈(探头的线圈作为变压器初级绕组)。轴越靠近传感器尖端越近,轴与传感器线圈之间的磁耦合越紧密,涡流越强。
提供传感器线圈的激励信号的高频振荡器电路由感应的涡流加载。因此,振荡器的负载直接表明探头尖端与金属轴的接近程度。这与金属探测器的操作没有什么不同:通过由涡流感应引起的负载程度来测量线圈与任何金属物体的接近度。
在Bently-Nevada设计中,提供传感器线圈激励的振荡器电路称为前置器。前置器模块由外部DC电源供电,并通过同轴电缆驱动传感器线圈。靠近金属轴的是由接近器模块输出的直流电压表示的,其中200毫伏/密耳(1密耳= 1/1000英寸)的运动是标准校准。
分享由于前置器的输出电压是探头尖端与轴表面之间距离的直接表示,因此“静音”信号(无振动)将是纯直流电压。探头由技术人员调整,使得该静态电压位于接收器的输出电压范围限制之间。轴的任何振动都会导致前置器的输出电压以精确的步长变化。例如,28.67Hz的轴振动将使得前端输出信号为28.67Hz波形叠加在由初始探头/轴间隙设定的DC“偏置”电压上。
连接到此输出信号的示波器将显示轴振动的直接表示,如在探头轴上测量的那样。实际上,任何能够分析由接近器输出的电压信号的电子测试设备都可用于分析机器的振动:示波器,频谱分析仪,峰值指示电压表,RMS指示电压表等。
这里显示了Bently-Nevada位移传感器(感应“环形”空气压缩机上的轴向振动)和两个前置器模块的照片:
分享通常在机器轴的末端布置一组三个位移探针以测量振动:两个径向探针和一个轴向(或推力)探针。这种三轴探头配置的目的是测量所有三个维度的轴振动(和/或轴位移):
分享通常看到一个相位参考探针安装在机器轴上,其定位方式使得它检测轴上的键槽或其他不规则特征的周期性通过。“keyphasor”信号将由每转一个大脉冲组成:
分享键相信号的目的是双重的:在机器的旋转中提供参考点以将其他振动信号与其相关联,并提供测量轴速度的简单方法。脉冲的时间位置表示轴位置,而该脉冲信号的频率表示轴速度。
例如,如果其中一个径向位移传感器指示与轴旋转频率相同的高振动(即轴在一个方向上弯曲,就像香蕉在其长轴上旋转一样),则振动的正弦峰值之间的相移并且相位参考脉冲将向维护机械师指示机器不平衡的地方。这与用于测量汽车轮胎和车轮组件不平衡的自动轮胎平衡机没有什么不同:机器必须有一些方法向操作人员指示应该放置平衡重的位置,而不仅仅是轮胎的不平衡程度。 。在机器振动监测设备的情况下,