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振動傳感器發(fā)展的新功能:
隨著人們對自然認識的深化,會不斷發(fā)現(xiàn)一些新的物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)等。利用這些新的效應(yīng)可開發(fā)出相應(yīng)的新型傳感器,從而為提高傳感器性能和拓展傳感器的應(yīng)用范圍提供新的可能。圖爾克市場技術(shù)部產(chǎn)品經(jīng)理兼技術(shù)支持主管楊德友向記者表示,“目前傳感器界的特點就是不斷引入新技術(shù)發(fā)展新功能?!比鐧z測金屬產(chǎn)品位置的電感式接近開關(guān),它利用金屬物體接近能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應(yīng)頭時在被測金屬上形成的渦流效應(yīng)來檢測金屬產(chǎn)品的位置。由于不同金屬渦流效應(yīng)的效果不同,因此不同金屬的檢測距離是不一樣的,尤其是面對各類合金時,普通的電感式接近開關(guān)就顯得力不從心,這就要求生產(chǎn)廠商在提高產(chǎn)品功能上下功夫。由于電感式接近開關(guān)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是在鐵氧體磁芯上繞制線圈作為電感線圈,而鐵氧體磁芯自身的限制使得電感式傳感器不可能在已有的設(shè)計理念下發(fā)展,那么只能在技術(shù)上開發(fā)出可以替代鐵氧體線圈的產(chǎn)品來提高產(chǎn)品的性能。圖爾克公司的電感式接近開關(guān)就摒棄了鐵氧體磁芯,從而去掉了磁芯的限制。這樣在檢測不同金屬時可以通過電路調(diào)節(jié)提高產(chǎn)品的檢測距離,并且全金屬檢測距離無衰減,抗干擾能力也有所提升。
對于簡單設(shè)備,一般只需要在軸承支座部位用振動監(jiān)測儀作軸向和徑向的測試則可確定出振動量級的程度及時做出判斷。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機械設(shè)備要較為準確地診斷出所存在的問題,則需要在設(shè)備的不同部位和不同方向進行振動測試,這樣能夠確定出不同部位的振動量級,潛振頻率和振動模式。
這就是復(fù)雜設(shè)備故障振動監(jiān)測得出的結(jié)果,并作為診斷分析的依據(jù),從而制訂可行的解決方案,比如,更換軸承、調(diào)整旋轉(zhuǎn)偏心、緊固連接件等等。
到目前為止,設(shè)備振動檢測儀器已經(jīng)有了很大的發(fā)展,檢測的準確性、可靠性有了很大提高,功能也有了很大的擴展。比如東方嘉儀智能測振儀
數(shù)字振動測量儀
常用的振動信號分析方法
①波形分析法。時間波形是原始的振動信息,波形分析具有簡捷和直觀的特點,根據(jù)明顯特征的波形,可對設(shè)備故障做出初步判斷。
②軌跡分析法。旋轉(zhuǎn)軸軸心相對于軸承座的運動軌跡,直觀反映了轉(zhuǎn)子瞬時運動狀態(tài),在正常情況下,軸心軌跡穩(wěn)定,每次轉(zhuǎn)動循環(huán)的軌跡基本上相互重合。如果軸心軌跡紊亂,形狀和大小不斷變化,說明轉(zhuǎn)子運行狀態(tài)不穩(wěn)定。
③軸心位置分析法。軸心在軸承中的位置及偏位角是評判轉(zhuǎn)子平穩(wěn)性的重要參數(shù)。在正常工作狀態(tài)下,潤滑油的油楔壓力將轉(zhuǎn)子平穩(wěn)托起。當軸承間隙過大或軸承嚴重磨損,軸心位置明顯下沉。軸承潤滑油的變化,軸承缺陷等故障,偏位角就會發(fā)生變化。
④頻譜分析法。這是設(shè)備故障診斷中常用的方法。頻譜分析的目的就是將構(gòu)成信號的頻譜各種成分分解,以便識別產(chǎn)生振動的振源。首先分解頻譜的構(gòu)成,然后找出主振成分并進行分析,做頻譜對比以發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)。特別在分析和診斷過程中,不僅要注意各分量的值的大小,還應(yīng)注意振動的發(fā)展變化趨勢,因為一些較小的頻率成分甚至微弱的頻率分量,可能增長很快,表明故障在發(fā)展。
⑤全息分析法。頻譜分析法是現(xiàn)場設(shè)備故障分析的傳統(tǒng)方法,但是故障與譜圖并不存在著一一對應(yīng)的關(guān)系。全息譜將被忽略的相位信息充分加以利用,并對兩個空間距離相距900的傳感器的信號進行集成處理。全息分析法應(yīng)用于大型機組的故障診斷,效果十分明顯。
⑥機器的起動和停車過程分析。在機器起動和停車的過程中,轉(zhuǎn)子經(jīng)歷了各種轉(zhuǎn)速和變化,其振動信號是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對轉(zhuǎn)速變化的響應(yīng),反映出轉(zhuǎn)子動態(tài)特性和故障征兆,能獲得平時難以得到的信息,所以起停過程分析是檢測轉(zhuǎn)子的一項重要工作。
利用振動信號對故障進行診斷,是設(shè)備故障診斷方法中有效、常用的方法,機械設(shè)備和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在運行過程中的振動及其特征是反映系統(tǒng)狀態(tài)及其變化規(guī)律的主要信號,通過各種動態(tài)測試儀器拾取、記錄和分析動態(tài)信號,是進行系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的主要途徑.
統(tǒng)計資料表明,由于振動而引起的設(shè)備故障,在各類故障中占60%以上,據(jù)國內(nèi)外報道,用振動的方法可以發(fā)現(xiàn)使用中的航空發(fā)動機故障的34%,可節(jié)約維修費用70%.
利用振動檢測和分析技術(shù)進行故障診斷的信息類型多,量值變化范圍大,而且是多維的,便于進行識別和決策,例如頻率范圍可以從0.01赫到幾萬赫,加速度可以從0.01g到成百上千個g,這就為診斷不同類型的故障提供了基礎(chǔ).