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廣州星科自動(dòng)化設(shè)備有限公司

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振動(dòng)傳感器

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探頭

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振動(dòng)監(jiān)控儀監(jiān)測(cè)儀

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一體化振動(dòng)變送器

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振動(dòng)速度傳感器工作原理 安裝方式_選擇振動(dòng)速度傳感器的注意事項(xiàng)

2021-10-31  閱讀(2400)

振動(dòng)速度傳感器工作原理一般由內(nèi)部yong久磁鐵,支撐彈簧,線圈,外殼和信號(hào)電纜構(gòu)成。一般來(lái)說(shuō),速度傳感器是直接和被測(cè)物體剛性連接在一起的;當(dāng)被測(cè)量物體發(fā)生振動(dòng)時(shí),速度傳感器和被測(cè)物體一起運(yùn)動(dòng),但是由于速度傳感器內(nèi)的支撐彈簧的存在,使得yong久磁鐵和線圈做相對(duì)運(yùn)動(dòng),如此一來(lái)線圈切割磁力線,速度傳感器就成了一個(gè)小型的發(fā)電機(jī)。

  測(cè)物體的振動(dòng)速度越快,傳感器輸出的電壓越高,即振動(dòng)速度與輸出電壓成正比。需要根據(jù)測(cè)量對(duì)象的性質(zhì)選擇合適的振動(dòng)傳感器,由于在有直流分量和干擾的情況下積分出現(xiàn)誤差,一般不要進(jìn)行積分處理。  

  振動(dòng)速度傳感器參數(shù)

  1 頻率響應(yīng):10 ~ 1000 Hz或5~ 1000 Hz(特殊說(shuō)明)

  2 自振頻率:10Hz或4.5Hz

  3 測(cè)量范圍:0-50mm/s 量程可選

  4 信號(hào)輸出:4~20mA(±0.05mA)

  5 輸出阻抗:≤500Ω

  6 工作電壓:DC24V±10%

  7 接線方式:二線制

  8 測(cè)量方向:水平,垂直或通用

  9 使用環(huán)境:溫 度 -40℃~100℃ 相對(duì)濕度 ≤90%

  10 外形尺寸:φ35×70mm

  11 安裝螺紋:M10×1.5×10mm(深度)

  12 重 量:約350g

  振動(dòng)速度傳感器工作原理

  振動(dòng)速度傳感器是利用磁電感應(yīng)原理把振動(dòng)信號(hào)變換成電信號(hào)它主要由磁路系統(tǒng)、慣性質(zhì)量、彈簧尼等部分組成。在傳感器殼體中剛性地固定有磁鐵,慣性質(zhì)量(線圈組件),用彈簧元件懸掛于殼上。

  工作時(shí),將傳感器安裝在機(jī)器上,在機(jī)器振動(dòng)時(shí),在傳感器工作頻率范圍內(nèi),線圈與磁鐵相對(duì)運(yùn)動(dòng)、切割磁力線,在線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電壓,該電壓值正比于振動(dòng)速度值。與二次儀表相配接(如 系列,系列儀表以及本公司出品的 系列儀表),即可顯示振動(dòng)速度或位移量的大小。也可以輸送到其它二次儀表或交流電壓表進(jìn)行測(cè)量。

  振動(dòng)速度傳感器安裝方式

  振動(dòng)速度傳感器通常是用來(lái)測(cè)量軸承的振動(dòng),在少數(shù)情況下也會(huì)用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)軸振動(dòng)。在測(cè)量振動(dòng)速度的時(shí)候,如果傳感器安裝方式不正確或者安裝不牢固,都會(huì)造成測(cè)量結(jié)果失真或者由于振動(dòng)引起傳感器損壞。因此,我們要慎重選擇振動(dòng)速度傳感器的安裝方式。

  當(dāng)傳感器用于測(cè)量轉(zhuǎn)軸振動(dòng)時(shí),安裝通常采取在現(xiàn)場(chǎng)用手扶、橡皮泥粘粘水磁吸盤(pán)固定、螺栓固定等四種方式。在臨時(shí)性振動(dòng)測(cè)量中,大多數(shù)采用手扶傳感器的方式,這種方法測(cè)量靈活、使用方便,特別是當(dāng)振動(dòng)速度傳感器數(shù)量缺少和傳感器互換性不好時(shí),有著特殊的優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)在于測(cè)試誤差相對(duì)較大,而且工作強(qiáng)度也大。

  用橡皮泥粘粘傳感器也比較方便,測(cè)量結(jié)果正確性相對(duì)于手扶效果會(huì)好得多。需要注意的是,橡皮泥不能將振動(dòng)速度傳感器粘貼到垂直平面上,只能固定于水平面上,例如測(cè)量軸承座頂部垂直、水平、軸向振動(dòng)。在粘接牢靠,頻率在50Hz時(shí),該方法最大能量300μm振動(dòng)。

  橡皮泥還有一個(gè)缺點(diǎn),就是粘接力受溫度影響較大,溫度較高和較低都會(huì)使粘接力顯著降低,因此它不適用于固定溫度較高的汽輪機(jī)高中壓轉(zhuǎn)子和帶盤(pán)車(chē)輪的軸承中測(cè)量的速度傳感器;冬季冷態(tài)啟動(dòng)時(shí),軸承溫度過(guò)低也不宜采用。

  永磁吸盤(pán)固定速度傳感器較橡皮泥的方式會(huì)更方便,而且目前國(guó)內(nèi)也能制造出尺寸為φ50或50mm*50mm的永磁吸盤(pán),其吸力可達(dá)196N,用這樣的吸盤(pán)固定500g以下的振動(dòng)速度傳感器,吸附在水平面上,最大可測(cè)量1000μm振動(dòng)。缺點(diǎn)在于一般機(jī)組軸承座表面都涂有泥子或者油漆,這會(huì)導(dǎo)致吸盤(pán)的吸力降低,所以當(dāng)吸附在垂直平面上、振幅較大時(shí),還需扶手輔助一下,避免傳感器脫落而摔壞。

  用螺栓直接將速度傳感器固定在軸承上,不僅可以可靠地測(cè)量軸承座頂部三個(gè)方向的振動(dòng),而且還可以測(cè)量垂直平面上兩個(gè)方向的振動(dòng)。這種安裝方法是四種安裝方法中最牢固的一種。

  總之,振動(dòng)速度傳感器的安裝要視測(cè)量的需要,根據(jù)不同的工作環(huán)境,選擇以上四種方式中的zui適合一種,這樣才能保證測(cè)量的順利進(jìn)行,減少測(cè)量和試驗(yàn)誤差。

  選擇振動(dòng)速度傳感器的注意事項(xiàng)

  預(yù)測(cè)性維修中選擇一個(gè)最佳加速度傳感器是一項(xiàng)艱巨的任務(wù),即使是經(jīng)驗(yàn)zui豐富工程師。這個(gè)過(guò)程通常可以過(guò)濾為九個(gè)問(wèn)題。

  問(wèn)題1:你想要測(cè)量什么?

  什么是你真正要測(cè)量的?換句話說(shuō),你想做什么?你希望得到什么?你打算怎么處理數(shù)據(jù)?加速度傳感器可以監(jiān)測(cè)振動(dòng),提供原始振動(dòng)數(shù)據(jù),而振動(dòng)變送器提供均方根(RMS)值。分析原始振動(dòng)數(shù)據(jù)是有用的,因?yàn)樗怂姓駝?dòng)信號(hào)的信息,真實(shí)的峰值振幅和振動(dòng)頻率。因?yàn)镽MS總值或峰值是連續(xù)4-20 mA信號(hào),在如PLC,DCS,SCADA系統(tǒng)和PI控制系統(tǒng)中非常有用。一些應(yīng)用程序同時(shí)使用兩種信號(hào)。通過(guò)確定應(yīng)用程序所需的各種信號(hào),可以大大縮小搜索范圍。另外,你測(cè)量振動(dòng)是用加速度還是速度或位移?你有沒(méi)有考慮一些工業(yè)傳感器可以同時(shí)輸出振動(dòng)和溫度?最后,一些現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,如立式泵,最好監(jiān)測(cè)一個(gè)以上的軸振動(dòng)。您的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用是否需要單軸,雙軸或三軸測(cè)量?

  問(wèn)題2:振幅有多大?

  被測(cè)振動(dòng)的最大振幅或范圍,決定使用哪種范圍的傳感器。典型的加速度傳感器靈敏度100 mV/ g,標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用(50g范圍)和500mv/g的低頻率或低幅值的應(yīng)用(10g范圍)。 一般工業(yè)應(yīng)用的4-20 mA變送器通常使用0-1 in/ s或0-2in/s的范圍。

  問(wèn)題3:振動(dòng)頻率是多少?

  對(duì)于不同的激勵(lì)頻率,物理結(jié)構(gòu)和動(dòng)力系統(tǒng)的反應(yīng)不同。振動(dòng)傳感器是沒(méi)有什么不同。壓電材料的性質(zhì),就像高通濾波器,因此,即使是zui hao壓電式傳感器,也有約0.2Hz的低頻率的限制。傳感器作為一個(gè)單自由度的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),具有自然共振頻率。信號(hào)在自然共振頻率時(shí)被大大放大,導(dǎo)致靈敏度顯著的變化,很可能超量程。大多數(shù)工業(yè)加速度計(jì)有單或雙RC濾波器抵消激發(fā)的共振頻率。選擇傳感器可用的頻率范圍,其范圍包括你感興趣的頻率,這是很關(guān)鍵的。

  問(wèn)題4:環(huán)境溫度是多少?

  對(duì)于ICP加速度傳感器和4-20mA變送器,*的環(huán)境溫度對(duì)內(nèi)部電子構(gòu)成威脅。充電模式的加速傳感器可以在非常高的環(huán)境溫度下使用,其沒(méi)有內(nèi)置電子,而是使用遠(yuǎn)程電荷放大器。充電模式加速傳感器配有一體硬線電纜,可以應(yīng)用在溫度超過(guò)260°℃環(huán)境下,例如燃?xì)廨啓C(jī)振動(dòng)監(jiān)測(cè)等。

  問(wèn)題5:是否會(huì)浸沒(méi)在液體中?

  配有一體聚氨酯電纜的工業(yè)加速度傳感器可以浸入液體yong久安裝。對(duì)于高壓的應(yīng)用,最好傳感器進(jìn)行一小時(shí)的壓力測(cè)試。*淹沒(méi)的應(yīng)用需要一體電纜。在噴灑而非*淹沒(méi)的場(chǎng)合上一體電纜也是需求的,如機(jī)床切削液。

  問(wèn)題6:是否會(huì)暴露在潛在有害的化學(xué)物質(zhì)或碎片中?

  工業(yè)加速度傳感器可以使用耐腐蝕和耐化學(xué)腐蝕的不銹鋼進(jìn)行構(gòu)造。在有害化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境中,傳感器考慮使用聚四氟乙烯耐腐蝕的連接電纜。強(qiáng)烈建議檢查任何可疑化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)兼容性圖表。對(duì)于能接觸到切屑的環(huán)境,一體鎧裝電纜能提供良好的保護(hù)。

  問(wèn)題7:你是否需要頂出,偏出,小巧的鏈接?

  最終,傳感器都需要在設(shè)備的可用空間安裝。傳感器的形狀對(duì)其性能影響不大,但需考慮現(xiàn)場(chǎng)安全安裝和維修操作。配有鎖緊螺母設(shè)計(jì)的小巧加速度傳感器,能夠在任何方向固定,但配有一體電纜時(shí),很方便。

  問(wèn)題8:你是使用高精度的還是低成本的傳感器?

  低成本和高精度加速度傳感器有兩個(gè)主要區(qū)別。首先,精度單位通常完整標(biāo)定,這是指在可用頻率范圍內(nèi)進(jìn)行靈敏度響應(yīng)測(cè)量繪圖。低成本加速度傳感器是單點(diǎn)標(biāo)定,只在一個(gè)頻率進(jìn)行靈敏度測(cè)量。第二,高精度加速度傳感器在某些規(guī)格有嚴(yán)格的公差如靈敏度和頻率范圍。

  振動(dòng)速度傳感器工作原理_振動(dòng)速度傳感器安裝方式_選擇振動(dòng)速度傳感器的注意事項(xiàng)

  例如,一個(gè)高精度的加速度傳感器標(biāo)稱(chēng)靈敏度為100 mV/ g±5%(95 mV/g至105mV/g),而一個(gè)低成本加速度傳感器標(biāo)稱(chēng)靈敏度100mV/g± 10%(90 mV/g至110mV/g)??蛻?hù)可以在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)置為傳感器的標(biāo)定靈敏度,這樣低成本的傳感器也能提供準(zhǔn)確,可重復(fù)的數(shù)據(jù)。至于頻率,高精度加速度傳感器通常最大偏差是5%,而低成本的傳感器,可以提供3 dB的頻率范圍。盡管如此,一個(gè)低成本的傳感器可以提供優(yōu)異的頻率響應(yīng)。





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