振動(dòng)傳感器用來跟蹤設(shè)備健康狀況的技術(shù)之一是振動(dòng)監(jiān)測(cè)。振動(dòng)傳感器可用于使維護(hù)團(tuán)隊(duì)洞悉可能導(dǎo)致設(shè)備故障的關(guān)鍵資產(chǎn)中的狀況，從而使他們無需進(jìn)行大修。
什么是振動(dòng)傳感器？
振動(dòng)傳感器是一種用于測(cè)量給定系統(tǒng)，機(jī)器或設(shè)備中的振動(dòng)量和頻率的設(shè)備。這些度量可用于檢測(cè)資產(chǎn)中的不平衡或其他問題，并預(yù)測(cè)未來的故障。
為什么需要監(jiān)測(cè)振動(dòng)
任何在日常運(yùn)營(yíng)中使用重型設(shè)備的企業(yè)都可以從監(jiān)測(cè)振動(dòng)中受益。這樣做的優(yōu)點(diǎn)包括：
了解損壞原因
當(dāng)一臺(tái)設(shè)備開始顯示磨損跡象時(shí)，振動(dòng)分析可以幫助進(jìn)行根本原因分析（RCA）。通過監(jiān)視資產(chǎn)內(nèi)的振動(dòng)，您可以跟蹤振動(dòng)和后續(xù)損壞的根源。
監(jiān)控維修需求
盡管振動(dòng)監(jiān)測(cè)可以幫助RCA，但在進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)時(shí)，它確實(shí)可以發(fā)揮作用。連接到CMMS或類似系統(tǒng)時(shí)，您可以實(shí)時(shí)跟蹤振動(dòng)數(shù)據(jù)。當(dāng)看到危險(xiǎn)的高水平振動(dòng)反映在數(shù)據(jù)中時(shí)，您將知道需要對(duì)連接的資產(chǎn)執(zhí)行維修工作。
對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的健康檢查
狀態(tài)監(jiān)視嚴(yán)重依賴于傳感器，包括振動(dòng)傳感器。通過監(jiān)視關(guān)鍵資產(chǎn)的振動(dòng)數(shù)據(jù)，您可以查看它們?cè)谔囟〞r(shí)間段內(nèi)的運(yùn)行情況。
例如，如果您當(dāng)前正在調(diào)整系統(tǒng)以處理新材料，則振動(dòng)監(jiān)控可以幫助您查看特定設(shè)備是否能夠處理它而不會(huì)造成過度磨損。
振動(dòng)傳感器如何工作？
振動(dòng)傳感器要么直接連接到資產(chǎn)，要么以無線方式對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。放置后，它將通過各種方式檢測(cè)資產(chǎn)的振動(dòng)，具體取決于傳感器的類型（更多信息請(qǐng)參見下文）。隨著時(shí)間的流逝，您將從設(shè)備中獲得兩種類型的數(shù)據(jù)：
頻率
第一類數(shù)據(jù)是頻率或振動(dòng)發(fā)生的頻率。通過跟蹤何時(shí)在給定資產(chǎn)中發(fā)生振動(dòng)峰值，您將能夠查明根本原因。
強(qiáng)度
您將獲得的第二點(diǎn)數(shù)據(jù)是振動(dòng)發(fā)生時(shí)的強(qiáng)度。您從一臺(tái)設(shè)備上獲得的振動(dòng)越多，強(qiáng)度測(cè)量值就會(huì)越高。
提示：根據(jù)上下文，頻率一詞的使用方式有所不同。在這里，這是振動(dòng)峰出現(xiàn)的頻率。在其他情況下，它可以指代振動(dòng)本身的波長(zhǎng)（可能會(huì)在強(qiáng)度測(cè)量中反映出來）。
收集了這兩種類型的數(shù)據(jù)后，您的CMMS會(huì)將它們記錄到資產(chǎn)的歷史記錄中，然后可以將其用作比較點(diǎn)。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，它們會(huì)反映在數(shù)據(jù)中，并且您的系統(tǒng)將能夠通過將當(dāng)前數(shù)據(jù)與過去的趨勢(shì)進(jìn)行比較來預(yù)測(cè)未來的故障和故障。
7種振動(dòng)傳感器
振動(dòng)傳感器有多種形式。以下各項(xiàng)在工業(yè)環(huán)境中都有其自己的應(yīng)用程序。
1.應(yīng)變片
一種類型的振動(dòng)傳感器是應(yīng)變儀，應(yīng)變儀是一種箔片，直接應(yīng)用于要監(jiān)視的機(jī)器表面。箔片包含導(dǎo)電柵格。當(dāng)網(wǎng)格被拉伸或壓縮時(shí)（例如當(dāng)該設(shè)備振動(dòng)時(shí)），它會(huì)改變網(wǎng)格的電阻。通過讀取電網(wǎng)電阻的變化，流經(jīng)電網(wǎng)的電流將花費(fèi)更多或更少的時(shí)間。
這些讀數(shù)可用于根據(jù)材料應(yīng)變多少來測(cè)量物體的振動(dòng)。為了正常工作，應(yīng)變儀需要完美地粘結(jié)在表面上，這意味著安裝可能會(huì)花費(fèi)一些時(shí)間。
用途：應(yīng)變片本身很便宜，最好在不平坦或彎曲的表面上使用。但是，您確實(shí)需要特殊的設(shè)備來放大和讀取儀表產(chǎn)生的信號(hào)，這可能會(huì)變得昂貴。
2.加速度計(jì)
到目前為止，振動(dòng)傳感器是最常見的類型，加速度計(jì)可測(cè)量給定組件的速度變化。當(dāng)連接到一臺(tái)設(shè)備上時(shí)，任何振動(dòng)都將反映速度的變化，這將導(dǎo)致加速度計(jì)產(chǎn)生電信號(hào)。然后將該信號(hào)解釋為產(chǎn)生振動(dòng)數(shù)據(jù)。
最常用的加速度計(jì)類型是壓電加速度計(jì)，它可以在大多數(shù)頻率下產(chǎn)生強(qiáng)而清晰的信號(hào)。但是，由于壓阻式加速度計(jì)在高頻和低頻下都更好，因此變得越來越受歡迎。缺點(diǎn)是它們的成本高達(dá)壓電傳感器的五倍。
用途：加速度計(jì)通常用于一般振動(dòng)分析。但是，它們確實(shí)需要輔助電子設(shè)備才能有用。
3.渦流
渦流傳感器是一種非接觸式傳感器，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)用于測(cè)量給定對(duì)象的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。如果傳感器固定在適當(dāng)?shù)奈恢貌⑶椅矬w在振動(dòng)，則該運(yùn)動(dòng)將記錄在磁場(chǎng)中。電容式位移傳感器以類似的方式工作，但是具有強(qiáng)電場(chǎng)而不是磁場(chǎng)。
由于渦流傳感器測(cè)量相對(duì)運(yùn)動(dòng)（即相對(duì)于傳感器位置的運(yùn)動(dòng)），因此必須將其固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。他們不需要與資產(chǎn)聯(lián)系的事實(shí)使得它們非常適合精致的資產(chǎn)或設(shè)置。
用途：渦流傳感器通常用于實(shí)驗(yàn)室中，該實(shí)驗(yàn)室使用的設(shè)備易碎，測(cè)量需要精確。在實(shí)驗(yàn)室外，他們看不到太多用處。
4.激光位移
與渦流傳感器一樣，激光位移傳感器是非接觸式傳感器，除了使用磁場(chǎng)和電流而不是使用磁場(chǎng)和電流之外，它們使用的是三角測(cè)量的激光束。光束對(duì)準(zhǔn)資產(chǎn)，并通過接收透鏡反射回接收元件。物體位置的任何變化都將導(dǎo)致光束撞擊接收元件的不同部分。
用途：激光位移傳感器在清潔的環(huán)境中往往最適合固定物體，并且不會(huì)干擾精密的儀器。但是，它們?cè)趷毫拥沫h(huán)境中表現(xiàn)不佳，而且非常昂貴。
5.陀螺儀
陀螺儀是一種接觸角傳感器，用于測(cè)量角速度，角速度是物體旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)的速度。他們通過使用MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）技術(shù)來做到這一點(diǎn)，該技術(shù)可精確測(cè)量物體每秒旋轉(zhuǎn)多少度。
在振動(dòng)監(jiān)控中，陀螺儀通常不單獨(dú)使用。取而代之的是，它們用于補(bǔ)充您從加速度計(jì)獲得的數(shù)據(jù)和方向數(shù)據(jù)。
用途：陀螺儀可與加速度計(jì)一起在旋轉(zhuǎn)設(shè)備上使用，填補(bǔ)了所提供數(shù)據(jù)中的空白。借助MEMS技術(shù)，它們相當(dāng)便宜，使其非常適合低預(yù)算的應(yīng)用。
6.麥克風(fēng)傳感器
振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生聲音，而這種聲音通常超出了人類的聽覺范圍。麥克風(fēng)傳感器（也稱為聲壓傳感器）可以提供有關(guān)設(shè)備操作員通常無法檢測(cè)到的高頻振動(dòng)中可能發(fā)生的變化的一些基本信息。
麥克風(fēng)傳感器具有很高的成本效益，盡管它們提供的信息相當(dāng)有限。
使用：麥克風(fēng)傳感器可以準(zhǔn)確檢測(cè)振動(dòng)頻率的變化，但不能檢測(cè)絕對(duì)值。此外，它們?cè)诓槊鞔_切振動(dòng)源方面不是很有效，這意味著它們通常與加速度計(jì)結(jié)合使用。
7.振動(dòng)計(jì)
振動(dòng)計(jì)是一種用于分析振動(dòng)數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為可讀格式的手持設(shè)備。它們通常包括加速度計(jì)，但是無法連接到已安裝的加速度計(jì)的模型將使您快速了解資產(chǎn)的當(dāng)前運(yùn)行狀況。
用途：振動(dòng)計(jì)用于對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行快速檢查，但不適用于連續(xù)的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)。
