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振动传感器在现代工业生产线领域中的应用

2022-04-07 15:08:56

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振动传感器是一种目前广泛应用的报警检测传感器,它通过内部的压电陶瓷片加弹簧重锤结构感受机械运动振动的参量(如振动速度、频率、加速度等)并转换成可用输出信号,然后经过LM358等运放放大并输出控制信号。


振动传感器在测试技术中是关键部件之一,它具有成本低、灵敏度高、工作稳定可靠,振动检测可调节范围大的优点,广泛应用于能源、化工、医学、汽车、冶金,机器制造,军工,科研教学等诸多领域。


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。


众所周知,过程监控和基于状态的预见性维护是一种行之有效的避免生产率损失的方法,但这种方法的复杂性与其价值不相上下。现有方法存在局限性,特别是涉及到分析振动数据(无论以何种方式获得)和确定误差源时。


典型数据采集方法包括安装在机器上的简单压电传感器和手持式数据采集工具等。这些方法存在多种局限性,特别是与理想的全面检测与分析系统解决方案相比较,后者可以嵌入机器上或机器中,并能自治工作。下面深入讨论这些局限性及其与理想解决方案——自治无线嵌入式传感器——的对比。对完全嵌入式自治检测元件的复杂系统目标的选项分析可以分为十个不同方面,包括实现高重复度的测量、精确评估采集到的数据、适当的文档记录和可追溯性等。


目前,手持式振动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,维护技术人员首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,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。



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