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振動(dòng)傳感器發(fā)展的新功能:
隨著人們對(duì)自然認(rèn)識(shí)的深化,會(huì)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(chǎng)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(diǎn)就是不斷引入新技術(shù)發(fā)展新功能?!比鐧z測(cè)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(chǎng)的振蕩感應(yīng)頭時(shí)在被測(cè)金屬上形成的渦流效應(yīng)來檢測(cè)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(cè)距離是不一樣的,尤其是面對(duì)各類合金時(shí),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(jì)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(cè)不同金屬時(shí)可以通過電路調(diào)節(jié)提高產(chǎn)品的檢測(cè)距離,并且全金屬檢測(cè)距離無衰減,抗干擾能力也有所提升。
對(duì)于簡(jiǎn)單設(shè)備,一般只需要在軸承支座部位用振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀作軸向和徑向的測(cè)試則可確定出振動(dòng)量級(jí)的程度及時(shí)做出判斷。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備要較為準(zhǔn)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(jìn)行振動(dòng)測(cè)試,這樣能夠確定出不同部位的振動(dòng)量級(jí),潛振頻率和振動(dòng)模式。
這就是復(fù)雜設(shè)備故障振動(dòng)監(jiān)測(cè)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(dòng)檢測(cè)儀器已經(jīng)有了很大的發(fā)展,檢測(cè)的準(zhǔn)確性、可靠性有了很大提高,功能也有了很大的擴(kuò)展。比如東方嘉儀智能測(cè)振儀
數(shù)字振動(dòng)測(cè)量?jī)x
常用的振動(dòng)信號(hào)分析方法
①波形分析法。時(shí)間波形是原始的振動(dòng)信息,波形分析具有簡(jiǎn)捷和直觀的特點(diǎn),根據(jù)明顯特征的波形,可對(duì)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(duì)于軸承座的運(yùn)動(dòng)軌跡,直觀反映了轉(zhuǎn)子瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),在正常情況下,軸心軌跡穩(wěn)定,每次轉(zhuǎn)動(dòng)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(yùn)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(píng)判轉(zhuǎn)子平穩(wěn)性的重要參數(shù)。在正常工作狀態(tài)下,潤(rùn)滑油的油楔壓力將轉(zhuǎn)子平穩(wěn)托起。當(dāng)軸承間隙過大或軸承嚴(yán)重磨損,軸心位置明顯下沉。軸承潤(rùn)滑油的變化,軸承缺陷等故障,偏位角就會(huì)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(hào)的頻譜各種成分分解,以便識(shí)別產(chǎn)生振動(dòng)的振源。首先分解頻譜的構(gòu)成,然后找出主振成分并進(jìn)行分析,做頻譜對(duì)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(dòng)的發(fā)展變化趨勢(shì),因?yàn)橐恍┹^小的頻率成分甚至微弱的頻率分量,可能增長(zhǎng)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(chǎng)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(duì)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(duì)兩個(gè)空間距離相距900的傳感器的信號(hào)進(jìn)行集成處理。全息分析法應(yīng)用于大型機(jī)組的故障診斷,效果十分明顯。
⑥機(jī)器的起動(dòng)和停車過程分析。在機(jī)器起動(dòng)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(dòng)信號(hào)是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)速變化的響應(yīng),反映出轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)特性和故障征兆,能獲得平時(shí)難以得到的信息,所以起停過程分析是檢測(cè)轉(zhuǎn)子的一項(xiàng)重要工作。
利用振動(dòng)信號(hào)對(duì)故障進(jìn)行診斷,是設(shè)備故障診斷方法中有效、常用的方法,機(jī)械設(shè)備和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的振動(dòng)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(hào),通過各種動(dòng)態(tài)測(cè)試儀器拾取、記錄和分析動(dòng)態(tài)信號(hào),是進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的主要途徑.
統(tǒng)計(jì)資料表明,由于振動(dòng)而引起的設(shè)備故障,在各類故障中占60%以上,據(jù)國(guó)內(nèi)外報(bào)道,用振動(dòng)的方法可以發(fā)現(xiàn)使用中的航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障的34%,可節(jié)約維修費(fèi)用70%.
利用振動(dòng)檢測(cè)和分析技術(shù)進(jìn)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(jìn)行識(shí)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(gè)g,這就為診斷不同類型的故障提供了基礎(chǔ).