振動傳感器用來跟蹤設(shè)備健康狀況的技術(shù)之一是振動監(jiān)測。振動傳感器可用于使維護(hù)團(tuán)隊洞悉可能導(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。

　　什么是振動傳感器？

　　振動傳感器是一種用于測量給定系統(tǒng)，機器或設(shè)備中的振動量和頻率的設(shè)備。這些度量可用于檢測資產(chǎn)中的不平衡或其他問題，并預(yù)測未來的故障。

　　為什么需要監(jiān)測振動

　　任何在日常運營中使用重型設(shè)備的企業(yè)都可以從監(jiān)測振動中受益。這樣做的優(yōu)點包括：

　　了解損壞原因

　　當(dāng)一臺設(shè)備開始顯示磨損跡象時，振動分析可以幫助進(jìn)行根本原因分析（RCA）。通過監(jiān)視資產(chǎn)內(nèi)的振動，您可以跟蹤振動和后續(xù)損壞的根源。

　　監(jiān)控維修需求

　　盡管振動監(jiān)測可以幫助RCA，但在進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)時，它確實可以發(fā)揮作用。連接到CMMS或類似系統(tǒng)時，您可以實時跟蹤振動數(shù)據(jù)。當(dāng)看到危險的高水平振動反映在數(shù)據(jù)中時，您將知道需要對連接的資產(chǎn)執(zhí)行維修工作。

　　對設(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，包括振動傳感器。通過監(jiān)視關(guān)鍵資產(chǎn)的振動數(shù)據(jù)，您可以查看它們在特定時間段內(nèi)的運行情況。

　　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造成過度磨損。

　　振動傳感器如何工作？

　　振動傳感器要么直接連接到資產(chǎn)，要么以無線方式對其進(jìn)行監(jiān)控。放置后，它將通過各種方式檢測資產(chǎn)的振動，具體取決于傳感器的類型（更多信息請參見下文）。隨著時間的流逝，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)是頻率或振動發(fā)生的頻率。通過跟蹤何時在給定資產(chǎn)中發(fā)生振動峰值，您將能夠查明根本原因。

　　強度

　　您將獲得的第二點數(shù)據(jù)是振動發(fā)生時的強度。您從一臺設(shè)備上獲得的振動越多，強度測量值就會越高。

　　提示：根據(jù)上下文，頻率一詞的使用方式有所不同。在這里，這是振動峰出現(xiàn)的頻率。在其他情況下，它可以指代振動本身的波長（可能會在強度測量中反映出來）。

　　收集了這兩種類型的數(shù)據(jù)后，您的CMMS會將它們記錄到資產(chǎn)的歷史記錄中，然后可以將其用作比較點。當(dāng)發(fā)生故障時，它們會反映在數(shù)據(jù)中，并且您的系統(tǒng)將能夠通過將當(dāng)前數(shù)據(jù)與過去的趨勢進(jìn)行比較來預(yù)測未來的故障和故障。

　　7種振動傳感器

　　振動傳感器有多種形式。以下各項在工業(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)視的機器表面。箔片包含導(dǎo)電柵格。當(dāng)網(wǎng)格被拉伸或壓縮時（例如當(dāng)該設(shè)備振動時），它會改變網(wǎng)格的電阻。通過讀取電網(wǎng)電阻的變化，流經(jīng)電網(wǎng)的電流將花費更多或更少的時間。

　　這些讀數(shù)可用于根據(jù)材料應(yīng)變多少來測量物體的振動。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花費一些時間。

　　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，您確實需要特殊的設(shè)備來放大和讀取儀表產(chǎn)生的信號，這可能會變得昂貴。

　　2.加速度計

　　到目前為止，振動傳感器是最常見的類型，加速度計可測量給定組件的速度變化。當(dāng)連接到一臺設(shè)備上時，任何振動都將反映速度的變化，這將導(dǎo)致加速度計產(chǎn)生電信號。然后將該信號解釋為產(chǎn)生振動數(shù)據(jù)。

　　最常用的加速度計類型是壓電加速度計，它可以在大多數(shù)頻率下產(chǎn)生強而清晰的信號。但是，由于壓阻式加速度計在高頻和低頻下都更好，因此變得越來越受歡迎。缺點是它們的成本高達(dá)壓電傳感器的五倍。

　　用途：加速度計通常用于一般振動分析。但是，它們確實需要輔助電子設(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)生的磁場用于測量給定對象的相對運動。如果傳感器固定在適當(dāng)?shù)奈恢貌⑶椅矬w在振動，則該運動將記錄在磁場中。電容式位移傳感器以類似的方式工作，但是具有強電場而不是磁場。

　　由于渦流傳感器測量相對運動（即相對于傳感器位置的運動），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驗室中，該實驗室使用的設(shè)備易碎，測量需要精確。在實驗室外，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，除了使用磁場和電流而不是使用磁場和電流之外，它們使用的是三角測量的激光束。光束對準(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，并且不會干擾精密的儀器。但是，它們在惡劣的環(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（微機電系統(tǒng)）技術(shù)來做到這一點，該技術(shù)可精確測量物體每秒旋轉(zhuǎn)多少度。

　　在振動監(jiān)控中，陀螺儀通常不單獨使用。取而代之的是，它們用于補充您從加速度計獲得的數(shù)據(jù)和方向數(shù)據(jù)。

　　用途：陀螺儀可與加速度計一起在旋轉(zhuǎn)設(shè)備上使用，填補了所提供數(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

　　振動會產(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到的高頻振動中可能發(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)確檢測振動頻率的變化，但不能檢測絕對值。此外，它們在查明確切振動源方面不是很有效，這意味著它們通常與加速度計結(jié)合使用。

　　7.振動計

　　振動計是一種用于分析振動數(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，但是無法連接到已安裝的加速度計的模型將使您快速了解資產(chǎn)的當(dāng)前運行狀況。

　　用途：振動計用于對資產(chǎn)進(jìn)行快速檢查，但不適用于連續(xù)的長期數(shù)據(jù)。