振动传感器如何测量加速度以便跟踪机器健康？

文章出处：新闻动态责任编辑：百世精工科技发表时间：2023-07-03 20:35:27

机器的状态监测与更大的预测性维护计划密切相关。预测性维护的目标是通过主动监控那些对机器功能至关重要的组件来减少或消除突然和灾难性的机器故障。通过监控电机、风扇、泵等组件以及轴承等其他组成组件，跟踪温度和振动等参数，并使用算法分析以这种方式收集的数据，可以在故障发生之前避免故障。

状态监测中最常用的技术之一是振动分析。基本上，该方法使用传感器来监测机器和机器部件的振动。然后在下游进一步分析这些数据，以确定是否存在偏离正常运行的情况以及是否需要以及需要何种干预。

振动传感器被广泛用于测量振动。典型的振动传感器将测量机器部件的振动，如电机和泵等旋转设备的轴和轴承。振动传感器本身是基于几种不同类型的操作技术，包括最常见的是基于加速度计的技术。其他振动传感器使用应变计、麦克风或基于压力的传感器，或其他类型的测量技术进行操作。

那么，振动传感器是如何工作的？最常见的振动传感器类型的核心是加速度计。所有加速度计都测量加速度，这是一种力。在本质上，它测量一个物体的运动程度。因此，从某种意义上说，直接测量的不是振动，而是检测到的一种力，它被确定为振动。

集成电子压电 (IEPE) 加速度计如何输出与压电晶体上的振动力成比例的电压信号

最常见的振动传感器类型之一是使用陶瓷压电传感器或加速计。加速计利用压电效应产生的电压来测量物理物体的动态加速度。基本上，一些材料表现出对机械应力产生电压的能力。这些材料或晶体构成了振动传感器中使用的加速度计的中心部分。因此，加速度被传送到加速度计内的一个质量，然后在压电晶体上产生一个比例的力。晶体上的这个力产生一个与力成正比的电荷，这就是加速度。

基于压电的加速度计具有许多优点。其一，它们的高频响应、宽频率范围内的线性度和宽带宽有助于测量高频振动。特别是在工业应用中，振动传感器通常具有一些确保长期可靠运行的功能。其中包括宽广的工作温度范围、多种不同的封装选项以及长期稳定性。

选择正确的振动传感器首先要了解要测量的预期信号特征以及必须考虑的任何环境因素，例如温度范围或危险环境。由此可以知道传感器所需的灵敏度范围和频率范围。灵敏度范围取决于传感器可能遇到的预期振动幅度。类似地，还可以根据来自要监测的机器或部件的过去频率数据来估计或获知频率范围。