電機作為現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中的核心組件，其運行狀態(tài)直接關(guān)系到生產(chǎn)效率和設(shè)備安全。振動作為電機運行狀態(tài)的重要表征之一，通過振動監(jiān)測可以及時發(fā)現(xiàn)電機可能存在的故障隱患。而振動傳感器作為振動監(jiān)測的關(guān)鍵工具，在電機振動監(jiān)測中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本文將探討振動傳感器在電機振動監(jiān)測方面的應(yīng)用，以期為相關(guān)領(lǐng)域的從業(yè)者提供參考。

一、電機振動監(jiān)測的重要性

電機在運行過程中，由于負載變化、機械磨損、電磁力不平衡等多種因素，會產(chǎn)生不同頻率和幅度的振動。這些振動信號中蘊含著電機運行狀態(tài)的重要信息。通過對振動信號的采集和分析，可以實現(xiàn)對電機故障的早期預(yù)警和精確定位，從而避免故障擴大導(dǎo)致的設(shè)備損壞或生產(chǎn)事故。

二、振動傳感器的基本原理

振動傳感器是一種將機械振動轉(zhuǎn)換為電信號的裝置。根據(jù)工作原理的不同，振動傳感器可分為壓電式、電感式、電容式、電阻應(yīng)變式等多種類型。

三、振動傳感器在電機振動監(jiān)測中的應(yīng)用

1、實時監(jiān)測與預(yù)警

振動傳感器通過安裝在電機外殼或軸承等關(guān)鍵部位，并將振動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號輸出。這些數(shù)據(jù)可以連續(xù)不斷地被收集，通過設(shè)定合理的閾值，當(dāng)振動信號超過閾值時，及時發(fā)出預(yù)警信號，提醒操作人員關(guān)注電機的運行狀態(tài)。這有助于及時發(fā)現(xiàn)電機的潛在故障，避免故障擴大。例如，當(dāng)電機內(nèi)部零件出現(xiàn)磨損、松動或不平衡等故障時，振動傳感器能夠及時捕捉到異常振動信號，從而提前預(yù)警，防止小問題演變成大故障，減少停機時間和維修成本。

2、故障診斷與定位

不同的故障類型會導(dǎo)致電機產(chǎn)生不同的振動特征。通過對振動信號進行頻譜分析、時域分析等處理，可以提取出電機故障的特征信息，如故障頻率、故障幅度等。結(jié)合電機的結(jié)構(gòu)特點和運行參數(shù)，可以對故障進行精確定位和類型判斷，為后續(xù)的維修和維護提供重要依據(jù)。它可以識別出電機是否存在軸承磨損、齒輪故障、轉(zhuǎn)子不平衡等問題。例如，軸承磨損時，振動信號的頻譜中會出現(xiàn)特定的頻率成分；而轉(zhuǎn)子不平衡則會導(dǎo)致電機在運行過程中產(chǎn)生周期性的振動。準(zhǔn)確識別故障類型有助于采取相應(yīng)的維修措施，避免故障擴大化。

3、運行狀態(tài)評估

振動傳感器還可以用于評估電機的運行狀態(tài)。通過對比不同時間段或不同工況下的振動信號，可以判斷電機的磨損程度、性能變化等，為電機的維護計劃和更換周期提供數(shù)據(jù)支持。

4、電機性能優(yōu)化

通過對電機在不同工況下的振動數(shù)據(jù)進行對比分析，可以找出影響電機性能的關(guān)鍵因素，進而對電機的運行參數(shù)進行調(diào)整優(yōu)化，提高電機的運行效率和穩(wěn)定性。例如，根據(jù)振動數(shù)據(jù)調(diào)整電機的負載分配或運行速度，以達到最佳的運行狀態(tài)。

四、實際應(yīng)用案例

在某大型制造企業(yè)的生產(chǎn)線中，電機作為關(guān)鍵設(shè)備之一，其運行狀態(tài)直接影響到生產(chǎn)線的整體效率。該企業(yè)引入了振動傳感器對電機進行實時監(jiān)測。在一次監(jiān)測過程中，振動傳感器發(fā)現(xiàn)某臺電機的振動信號異常，經(jīng)過分析判斷為軸承磨損嚴重。企業(yè)及時采取了維修措施，避免了電機故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷和設(shè)備損壞。這一案例充分展示了振動傳感器在電機振動監(jiān)測中的重要作用。

五、結(jié)論與展望

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，振動傳感器的數(shù)據(jù)傳輸和分析方式也日益智能化。例如，將振動傳感器的數(shù)據(jù)通過LoRa（長距離無線通信技術(shù)）傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)，再由網(wǎng)關(guān)上傳至云端，實現(xiàn)實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。LoRa技術(shù)具有低功耗、長距離的特點，能夠在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定運行，保證數(shù)據(jù)的實時性和準(zhǔn)確性。在云端，管理人員可以通過專門的平臺查看電機的運行狀態(tài)，進行遠程監(jiān)控和管理，并利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法對振動數(shù)據(jù)進行深度分析，實現(xiàn)故障的早期預(yù)警和預(yù)測性維護。

振動傳感器作為電機振動監(jiān)測的關(guān)鍵工具，在保障設(shè)備安全、提高生產(chǎn)效率方面發(fā)揮著重要作用。隨著傳感器技術(shù)、信號處理技術(shù)以及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，振動傳感器在電機振動監(jiān)測中的應(yīng)用將更加廣泛和深入。未來，振動傳感器將向更高精度、更高可靠性、更強智能化方向發(fā)展，為電機振動監(jiān)測提供更加全面、準(zhǔn)確、實時的數(shù)據(jù)支持。

推薦

一體化振動傳感器ULZD-CD20

概況

這是一款用于在線監(jiān)測機械振動的檢測儀器。可安裝在機器的軸承座或機殼上進行振動監(jiān)測，輸出標(biāo)準(zhǔn) 4-20mA 模擬量，可直接供給控制室里的 PLC或DCS等控制系統(tǒng)。主要用于電機、風(fēng)機、泵、離心機等旋轉(zhuǎn)設(shè)備軸承保護，空調(diào)、機床、變壓器、管道、軌道等需要檢測往復(fù)式振動整機設(shè)備。

應(yīng)用

工業(yè)旋轉(zhuǎn)機械

電動機、泵、離心機

壓縮機、鼓風(fēng)機

軸承座的振動狀態(tài)監(jiān)測

技術(shù)參數(shù)

供電:12~28VDC(兩線制環(huán)路供電)

量程:最大0~100mm/s，

默認:0-20mm/s;

最大0~1000um,

默認:0-200um;

輸出:4~20mA(默認)(可選1-5V)

負載:≤500Ω

電氣接口:航插連接器/隨機線預(yù)埋(水密)

工頻響應(yīng):10Hz~1000Hz

精度:

測量方向:豎直或者水平

運行溫度:-40°C~ 85°C

外形尺寸:ф32x72mm

安裝方式:螺紋M10x1.5 或者磁吸座

重量:約350g

殼體材質(zhì):304不銹鋼

防護等級:IP65

測量類型:

L:振動速度(mm/s)(默認)

W:振動位移(um)

量程范圍:

1:0~10mm/s 0~100um

2:0~20mm/s 0~200um(默認)

3:0~25mm/s 0~250um

4:0~50mm/s 0~500um

5:0~100mm/s 0~1000um

其他:定制

輸出信號:

4~20mA(默認)，

1~5V，

2~10V

接口形式:航插(默認),直接出線(防水型)

安裝形式:

1:M10*1.5-10(默認)

2:磁吸座

3:M10*1.0-10

4:M8*1.25-10

電纜長度:5米(默認)/定制

電纜鎧甲不帶鎧甲(默認)

K:帶鎧甲

外觀尺寸

接線方式