在设计监控工业设备和应用的机械操作时, 选择合适的振动传感器是不可或缺环节的。本文分析了工业生产中因振动而引发的故障类型及其成因,包括不平衡、错位、滚动轴承缺陷和轮齿故障,在此基础上总结出监测这些振动所需的振动传感器及其系统参数和规格要求。此外,还特别介绍了高阶的加速计运动传感器在振动感测中的应用,以实现具有高分析能力的解决方案及系统。
1) 需要有低噪声特性以减少振动传感器影响,并能够检测由不平衡系统产生的小信号。这对于传感器、信号调理和采样平台非常重要。
2) 需要采样系统有足够的分辨率来提取信号(尤其是基线信号)以检测这些小的不平衡。
3) 带宽是捕获旋转速率以外的足够信息所必需的,这有助于提高诊断的准确性和可信度。1x谐波可能会受到其他系统故障(例如未对准或机械松动)的影响,因此对转速或1x频率的谐波进行分析可以帮助区别系统噪声和其他潜在故障。在旋转机器上,基本转速可以远低于10rpm,这意味着传感器的低频响应对于捕获基本转速至关重要。
1) 在不同机器类型、系统和过程要求中,需要检测较细微的未对准或在机器可容忍的公差中感测故障,低噪声和足够的分辨率是需考虑的因素之一。
2) 由于1倍谐波会受到其他故障影响,系统可能需要捕获及分析谐波1×频率及以上的高倍谐波,这有助于区别其他故障。为实现系统高质的准确性和可信度,拥有足够的诊断频率带宽 (Bandwidth)是需要考虑的。
3) 多向性信息的接收可以提高诊断的准确性并深入了解未对准误差的类型及其偏差的方向,通过测量机器上不同点处的振动并确定相位测量值或整个系统中的差异,可以洞悉失准是角度失调、平行还是两种失调类型的组合。