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全面解說如何為特定的應用選擇最佳壓力傳感器和加速度計

來源：上海自動化儀表有限公司作者：發表時間：2019-02-25 08:44:17【小中大】

    上海自動化儀表有限公司提示大家在狀態監測應用中使用壓力傳感器或加速度計有許多好處。
    實施基于壓力監測和分析信息的預測性維護計劃可以極大地提高工廠的可靠性并提高成本效益。我們上海自動化儀表有限公司來看看如何為您的特定應用選擇最佳的壓力傳感器或加速度計。
    測量機械振動是監控關鍵設備和設備健康狀況的絕佳方法。
    從歷史上看，即使不是真正需要，也會按計劃進行日常維護。這種防止故障的方法存在兩個問題。首先是不必要地將關鍵機器脫機的成本。其次，如果在維護工作期間發生錯誤，則會引入故障風險。
    如今，自動狀態監測用于監控機器的健康狀況，從而根據需要而不是根據日歷中的任意日期來安排維護任務。
    狀態監測的核心是測量機器或其關鍵部件的振動。
    這是怎么做到的？
    每臺旋轉機器都有自己獨特的振動特性。不平衡或滾動軸承損壞等問題會導致振動特性發生變化。在大多數情況下，這種機器的制造商將能夠告訴您正常的振動特性是什么。
    與大多數其他工業傳感器和傳感器一樣，選擇的壓力傳感器或加速度計非常適合狀態監測應用。    這對于確保所獲取的數據準確且適合目的是必要的。使用不合適的設備可能會導致意外的設備故障或一臺機器的使用壽命縮短。
    要確定的第一件事是您希望傳感設備做什么以及它將在何種環境或位置使用？
 
選擇加速度計
    首先，您想要持續監控機器的振動水平嗎？或者您會定期進行振動分析和監測嗎？
    在保護機械和設備方面，最有效的系統是完全集成的狀態監測系統。對于這種類型的安裝，具有DC輸出的加速度計更合適。
    這種類型的加速度計產生的輸出與速度或加速度成比例，范圍為4-20ma。這意味著它們可以與大多數PLC一起使用，以持續監控工廠設備和機器。當然，如果需要，這也可以延伸到觸發任何機器的自動關閉。
    接下來要考慮的是加速度計的頻率響應。大多數通用壓力傳感器（交流和直流）頻率響應在1Hz以下開始。這對大多數工業應用來說都沒問題。
    但是，如果您的應用程序正在測量大型結構（例如橋接器）中的運動，則需要一個可以測量低至DC（0Hz）的專用低頻傳感器。通用加速度計的上限通常約為12kHz。如果您需要高于此特殊用途，設備可用于高達40 kHz的頻率。
    之后，您需要確定要檢測的輸出變化有多小。
    例如，加速度計的一個特定模型可以具有±80g的操作范圍，但是可以具有不同的靈敏度。我們假設您使用的是具有±80g和100m / vg靈敏度的操作范圍的設備。在全工作范圍內，該傳感器將輸出-8v~ + 8V，加速度變化1g，相當于100mv的變化。
    如果這個傳感器僅用于監測大約±8g的振動，那么您可能會發現這不足以改變輸出。在哪個花瓶中選擇靈敏度為1V的加速度計會更好。這是因為1g的變化相當于1V的變化，因此更容易監控。
    加速度計的4-20mA輸出可以連接到PLC或簡單的顯示/控制器單元，這樣當檢測到正常振動特性的變化時，就會發出警報。
    在某些應用中，您可能需要進行更深入的機器分析。如果是這種情況，那么我們建議使用加速度計，例如MTN / 1186。它有兩個輸出，一個標準的4-20mA總振動信號，以及一個交流振動波形。4-20mA信號可用于PLC的粗略監控，可用于例如在出現任何問題時關閉風扇電機并防止嚴重損壞。
    AC振動波形可以與FFT（快速傅立葉變換）分析儀一起使用，以查看各種頻率分量。例如，軸承故障等一些事情會產生比通常的轉速高得多的頻率。如果滾珠軸承中有36個滾珠，則失效滾珠的頻率分量將是輸出振動特征，其諧波分量是基本旋轉頻率的36倍。雖然它可能不會給最終幅度增加太多，這意味著4-20mA信號不會有太大差異，但AC振動波形將允許您使用FFT分析儀觀察它。
 
手持式振動儀表
    我們經常遇到的一個問題是如何知道有多少毫米/秒的振動用作滿量程，如果機器制造商無法提供這些信息，那么使用小型工廠手持式壓力計可能就足夠了。這可以為您提供現場測量的測量，因此您可以了解所需的加速度計。當您無法證明安裝固定狀態監測系統的費用時，它也是單件機械現場監控的理想選擇。
    帶有交流輸出的壓力傳感器或加速度計是分析任務的理想選擇。這是因為輸出可以很容易地輸入頻譜分析儀或示波器，使您可以收集振動幅度和結構的數據。
    到目前為止，我們上海自動化儀表有限公司已經假定加速度計將用于通用工業應用。
 
環境考慮因素
    但是，情況并非總是如此。某些應用可能要求加速度計必須能夠承受高溫，水，濕度和危險環境等因素。上海自動化儀表有限公司具有某些特性的加速度計，例如密封至IP67或68，或具有高或低工作溫度的設備。
    對于危險區域，需要使用具有IECEx認證的本安型設備，或者已獲得Simtars批準的符合ANZex標準的設備。
 
全面解說如何為特定的應用選擇最佳壓力傳感器和加速度計
    最后但并非最不重要的是，有可用的物理空間和易于訪問。
    如果您要安裝加速度計，通常會決定是否需要側入式電纜或頂部入口電纜。
    使用具有連接器的壓力傳感器變得越來越普遍。原因在于，為了維護目的，有必要移除加速度計，以節省時間和成本。但是，初始連接器安裝的成本要高得多，因此直接電纜總能為您提供較低的安裝價格和完美的可靠性。
    對于重型振動應用，建議不要在加速度計上使用連接器。這需要鎧裝電纜直接連接到加速度計。使用現代電纜扎帶，移除傳感器并不困難，它將以更低的成本和更高的可靠性獎勵您。這是因為連接器始終是安裝中的弱點。連接器內的焊接接頭容易出現故障。嵌入環氧樹脂填充物中的直接電纜將確保更長的使至關重要的是，您最終使用的加速度計是適合用途的，因為它們通常用于保護不僅具有高資本成本的設備，而且還用于防止昂貴且破壞性的關閉。
    精心設計的狀態監測系統，包括振動監測和分析的使用，減少了對昂貴的，不定期的工廠停工的需求。
    我們在污水處理廠看到了一個案例，其中一系列大型通風風扇沒有安裝振動監測裝置。一個風扇上的刀片出現故障，由此產生的振動破壞了風扇機柜，風扇電機，嚴重損壞了兩個相鄰的風扇機柜。總維修費超過25萬美元！
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