盡管振動可以通過位移、速度、加速度三個參數(shù)來完整描述,但在現(xiàn)代預測性維護和狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域,加速度傳感器(加速度計)占據(jù)了絕對主導地位,原因如下:
寬廣的頻率范圍:機械設(shè)備的早期故障(如軸承損壞、齒輪嚙合問題)通常表現(xiàn)為高頻振動,加速度計對高頻信號最敏感,能最早捕捉到故障征兆。
小巧的尺寸:現(xiàn)代壓電式加速度計可以做得很小很輕,非常適合安裝在各種大小的設(shè)備上,對被測物體的影響也小。
廣泛的動態(tài)范圍:既能測量非常微弱的振動,也能承受較大的沖擊。
靈活性:雖然它直接測量的是加速度,但通過后續(xù)的電子電路或軟件算法(積分),可以派生出振動速度和位移值。所謂“三合一”振動傳感器,其實核心就是一個加速度計,內(nèi)部集成了積分電路。
那么要如何選擇呢?
選擇加速度計的情況:
監(jiān)測電機的軸承狀態(tài)、齒輪箱的嚙合頻率。
測量高頻沖擊或振動,如碰撞測試。
需要進行頻譜分析以查找故障根源。
空間有限的小型設(shè)備(如PCB板)。
選擇其他振動傳感器(如速度或位移傳感器)的情況:
低速大型旋轉(zhuǎn)機械的監(jiān)控和保護(如水輪機、大型風機):這些設(shè)備的振動頻率較低,但位移可能很大。直接使用
電渦流位移傳感器來監(jiān)測軸的相對振動和偏心度更為合適和準確。
ISO標準參考:許多國際振動標準(如ISO 10816)是以振動速度的有效值(mm/s)作為評判標準,因此在一些需要直接與標準對比的場合,速度傳感器更方便。
超限報警:在一些簡單的設(shè)備上,只需要一個“振動是否過大”的開關(guān)信號,會使用簡單的振動開關(guān)。
總結(jié)
加速度傳感器是振動傳感器家族中最重要的一員,它直接測量加速度。
振動傳感器是一個更廣義的術(shù)語,泛指所有測量振動的設(shè)備,包括測加速度的、測速度的和測位移的。
在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域,加速度計因其高頻性能好、尺寸小、能派生其他參數(shù)等優(yōu)點,已成為振動監(jiān)測的首選和主流。
但在特定的低頻、大位移或需要直接符合速度標準的應(yīng)用場景,速度傳感器和位移傳感器仍然不可替代。
因此,在大多數(shù)技術(shù)討論中,當人們說“振動傳感器”時,他們實際指的就是“加速度計”,但在嚴謹?shù)墓こ陶Z境下,了解它們之間的細微差別至關(guān)重要。
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