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干貨 | 一分鐘教您挑選工業(yè)振動傳感器！

發(fā)布時間：

2023-09-07

傳感器制造商有很多，都是標(biāo)明“用于振動監(jiān)測”。如何選擇適合設(shè)備使用的，也是一件充滿挑戰(zhàn)的任務(wù)。振動傳感器的挑選過程通?？梢赃^濾為以下幾個特定的問題。針對您的具體應(yīng)用，通過回答以下幾個問題，您就能夠找到最好的振動監(jiān)測解決方案。

問

您要測量什么？

答

● 原始振動數(shù)據(jù)，RMS（均方根）變送器數(shù)據(jù)，還是二者都要？

● 您是要測量加速度，速度，還是位移？

● 您需要測量溫度嗎？

● 單軸測量，雙軸測量，還是三軸測量？

問

靈敏度（量程）有多大？

答

對于標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，加速度傳感器的靈敏度是100mV/g（對應(yīng)量程為50g)。對于低頻應(yīng)用或低振幅應(yīng)用，典型靈敏度是500mV/g（對應(yīng)量程為10g)。使用4-20mA 變送器的工業(yè)應(yīng)用通常使用的量程是20mm/s 或25.4mm/s。

問

振動頻率是多少？

答

物理結(jié)構(gòu)和動態(tài)系統(tǒng)對不同的激振頻率的響應(yīng)是不一樣的，振動傳感器也是如此。壓電材料本質(zhì)上是一個高通濾波器，所以不能測量零頻率的信號。

傳感器作為一個單自由度動態(tài)系統(tǒng)，有其固有頻率。在固有頻率點(diǎn)，信號會被極大地放大，導(dǎo)致靈敏度產(chǎn)生巨大變化，還可能導(dǎo)致信號飽和。為了避免由于傳感器諧振引起的信號飽和，大多數(shù)的工業(yè)加速度傳感器都內(nèi)置了一階或二階RC濾波器。選擇一個可用頻率范圍能夠涵蓋您想要測量的所有頻率的傳感器，這一點(diǎn)很重要。

問

環(huán)境溫度是多少？

答

高溫環(huán)境可能會影響加速度傳感器和4-20mA 變送器的內(nèi)部電路的正常工作。如果工作溫度更高，可選擇電荷型加速度傳感器。電荷型加速度傳感器不像常規(guī)傳感器一樣具有內(nèi)置電路，而是使用外置的電荷放大器。對于環(huán)境溫度高于260℃（500℃）的應(yīng)用，例如燃?xì)廨啓C(jī)振動監(jiān)測，可以選用集成硬質(zhì)電纜的電荷型加速度傳感器。

工作溫度	傳感器類型
-40℃~+85℃	4-20A變送器
-40℃~+120℃	IEPE加速度傳感器
-54℃~+150℃	PE型加速度傳感器
-50℃~+500℃	PE超高溫加速度傳感器

問

傳感器可以暴露在液體或化學(xué)物質(zhì)中嗎？

答

工業(yè)加速度傳感器采用不銹鋼殼體（304或316可選），具有防水、防塵、防腐蝕、防化學(xué)物質(zhì)的功能。如果用于含有害化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境中，可以考慮使用帶有防腐接頭的電纜。

問

傳感器要頂端輸出還是側(cè)端輸出？

答

你挑選的傳感器最終都要安裝在設(shè)備合適的位置上?？晒┻x擇的傳感器有接頭頂出的，接頭側(cè)出的，還有整體線連接的。傳感器的幾何外形對它的性能幾乎沒有影響，但應(yīng)考慮安裝空間的限制以及人員操作的便利性。

問

傳感器是否有特定場合需要的證書？

答

我們有防爆證、礦用煤安證、IP68、CE證書等，看您是否有需求。

劃重點(diǎn)

加速度傳感器 是測量加速度的振動換能器。常見的是壓電型傳感器，提供動態(tài)振動信號。采集數(shù)據(jù)時，還需要電源和數(shù)據(jù)采集設(shè)備。

原始振動數(shù)據(jù) 也稱為原始時域波形，是振動相關(guān)信號的完整時間歷程。這些數(shù)據(jù)需要使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行解讀。

振動變送器 和常規(guī)加速度傳感器相對，是回路供電的輸出4-20mA 電流信號的傳感器。由于連續(xù)的4-20mA 電流信號幾乎不需要處理，變送器通常用于和控制系統(tǒng)一起進(jìn)行振動監(jiān)測。變送器的4-20mA輸出信號一般和振動信號的RMS或計(jì)算峰值相關(guān)。

RMS（均方根） 在電氣工程中，用于確定平均功率。對于振動診斷，原始振動信號的RMS值表示了振動的平均振級，通常用于對隨時間變化的量進(jìn)行趨勢分析。

真實(shí)峰值 和峰值或計(jì)算峰值相對，是一組振動數(shù)據(jù)中實(shí)際的最大值。而計(jì)算峰值是用振動數(shù)據(jù)的RMS值乘以1.414計(jì)算得到，二者不要混淆。

靈敏度 傳感器的靈敏度是傳感器的電輸出和機(jī)械輸入的比值。加速度傳感器的靈敏度的單位通常為mV/g，速度傳感器的靈敏度的單位通常為mV/IPS。

濾波器 用于衰減特定頻率之上或之下的信號。高通濾波器允許高頻成分通過，衰減低頻成分。低通濾波器允許低頻成分通過，衰減高頻成分，通常用于消除由于諧振造成的信號飽和。

固有頻率 即諧振頻率，是動態(tài)系統(tǒng)運(yùn)動起來后，自然振動的頻率。固有頻率是系統(tǒng)質(zhì)量和剛度的函數(shù)。固有頻率隨剛度的增大而增大，隨質(zhì)量的增大而減小。在振動監(jiān)測中，固有頻率直接影響傳感器的可用頻率范圍。

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