精密的工业生产过程越来越依赖于电机和相关机械设备高效可靠、始终如一的运作。机器设备的不平衡、缺陷、紧固件松动和其它异常现象往往会转化为振动,导致精度下降,并且引发安全问题。如果置之不理,除了性能和安全问题外,若导致设备停机修理,也必然会带来生产率损失。即使设备性能发生微小的改变,这通常很难及时预测,也会迅速转化为重大的生产率损失。
现有手持式振动传感器探头在实现方法上具备一些优势,包括不需要对终端设备做任何修改,而且其集成度相对较高,尺寸较大,可提供充足的处理能力和存储空间。然而,它的一个主要局限是测量结果不可重复。探头位置或角度稍有改变,就会产生不一致的振动剖面,从而难以进行精确的时间比较。因此,维护技术人员***先需要弄清所观察到的振动偏移是由机器内部的实际变化所致,还是仅仅因为测量技术的变化所致。理想情况下,振动传感器应当结构紧凑并且充分集成,能够直接永久性地嵌入目标设备内部,从而消除测量位置偏移问题,并且可以完全灵活地安排测量时间。
上述嵌入式振动传感器发出实时通知的构想,只有采用频域分析才能实现。通常,任何设备都有多种振动源,如轴承缺陷、不平衡和齿轮啮合等,此外还有设计带来的振动源,例如钻孔机或压制机在正常工作过程中产生的振动。基于时间的分析会产生一个综合所有这些振动源的复杂波形,在进行FFT分析之前,它提供的信息难以辨别。多数压电传感器解决方案依赖外部FFT计算和分析。这不仅使得实时通知毫无可能,而且将大部分额外设计工作推给了设备开发商。但是,如果振动传感器内嵌FFT分析功能,就能即时确定振动偏移的具体来源。这样一种完全集成的传感器元件还能缩短设备开发商6到12个月的开发时间,因为它功能完备、简单有效、自治工作。
利用这些提供高集成度和简化可编程无线接口的振动传感器,以前只有少数具备数十年机器振动分析经验的技术专***才能驾驭的振动检测工作,现在一般技术人员就能轻松胜任,有助于振动检测应用的推广。这种完全集成的振动传感器不需要改造线路和基础设施,能够更精确可靠地检测性能变化,为大幅降低前期开发和循环维护成本提供了机会。