加速计或速度传感器
若要确定您应该使用加速度计还是速度传感器，首先要了解它们之间的区别。加速度计是一种机械装置，用于测量运动的变化或者机械或装置的加速度，然后将此运动转换为可以测量的电信号。加速度计通常可用于测量撞击或机器的振动。此类设备有助于确保您的机器正常工作。
速度传感器使用地震设备来测量随时间变化的位置，而不测绝对位置，然后它计算此变化以确定速度。
为了更好地确定哪种测量形式最适合您的具体情况，请阅读以下步骤以确定您应该使用加速度计还是速度传感器。
第 1 步：确定要测量的内容
一般经验法则如下：
如果转子可以相对于外壳移动，并且您关注的是实际的轴运动，则必须使用趋近式探头。
如果您关注的是外壳的运动，您应该使用地震传感器（速度传感器或加速度计）；您的选择应考虑到换能器在您关注的频率下所能提供的信号强度。
对某些特定应用场景而言，如果您选择加速度计，信号强度可能非常小（小于几毫伏）并且很容易被系统中的噪声淹没，从而很难将信号与噪声分开。
虽然压电速度传感器只是一个带有内部积分电路的加速度计，但它可以为监视器中的积分带来出色的成果。这也是因为传感器发出的信号强度（以 mV 为单位）与噪声强度（以 mV 为单位）相关。
压电速度传感器对于中低转速而言是不错的选择；如果转速较低，加速器通常是一个糟糕的选择，但在中高转速的情况下是一个不错的选择。
请记住，对于油膜轴承机器，您通常希望使用观察轴的趋近式探头，往复式机器除外。尽管往复式机器具有支撑曲轴的油膜轴承，但机器非常坚硬，曲轴和外壳之间几乎没有相对运动，因此在这种情况下，壳振传感器是更好的选择。对于滚动轴承机器，转子和外壳之间的相对运动非常小，因此最好将换能器安装在外壳上。除非是具有巨大滚动轴承的缓慢移动的转子；在这种情况下，由于轴的运动很缓慢且滚动轴承有可能磨损，对于机器状况而言，趋近式探头可能是最佳的传感器。
第 2 步：确定需要关注的频率
大多数与转子相关的故障（不平衡、不对中、金属间的摩擦、不稳定、轴裂纹、支架有缺陷等）出现在 1/4X 到 3X 之间（1X = 转子速度，以每分钟转数（rpm）、cps、或 Hz 为单位测量）。
大多数滚动轴承的缺陷出现在轴承外环轨道损坏频率的 1 到 6 倍范围内（简称 BPFO ~ 滚珠数量 x RPM /（2 x 60 sec/min）= Y cps，或 Y Hz）。
更高的振动频率可能由叶片通过率、齿轮啮合、BPFO 频率谐波和其他振动谐波所致（叶片通过率 = 叶片数量 x 转子速度（1X），齿轮啮合频率 = 齿轮齿数 x 转子速度（1X）, 谐波是振动波形不是完美正弦波时产生的基本扰动频率的倍数)。
撞击事故是激发高阶频率的宽带能量的来源。
例：离心泵具有七片叶轮，以 3000rpm 的转速运行，带有滚动元件轴承，每个轴承有 10 个滚动元件，需进行监测。所关注的频率是：
1X = 3000rpm = 50cps = 50Hz
1/4X 至 3X = 12.5至150cps = 12.5至150Hz，针对与转子相关的故障
BPFO 大约 = 10个元件 x 50cps / 2 = 250cps = 250Hz
1 至 6 倍 BPFO = 250 至 1500 cps = 250 至 1500Hz，针对与轴承相关的故障
叶片通过率 = 7x50cps = 350cps = 350Hz
可以选择至少可以测量 12.5 至 1500Hz 的安装在外壳上的传感器
第 3 步：确定壳振传感器灵敏度
一般来说，频率高时加速度就大，频率低时就小。位移正好相反：频率高时加速度就小，频率低时就大。在不同的频率下，速度往往更加恒定。下图显示了当速度保持恒定而频率范围变化时位移和加速度的关系。
为了使该图在信号强度方面有意义，我们必须添加换能器传感器的灵敏度。一般来说，振动换能器传感器具有以下灵敏度：
速度 = 100mV/in/sec = 3.94mV/mm/sec
加速度 = 100mV/g
位移 = 200mV/mil = 7.87mV/µm
另外，请注意：在上图中，数据均经过 rms 处理（均方根）；rms 是计算振动信号平均功率的方法（数学上，对于峰值幅度为 A 的正弦波，rms 幅度为 A/）。
下表显示了不同频率下速度保持在 0.5in/s（12.7mm/s）：
对于下列示例，我们对 600rpm、3000rpm 和 30000rpm 的转速假定了一个恒定速度（0.5in/s）以说明差异。
示例 1：600rpm
假设我们有一台机器以非常低的转速（例：600rpm）运行，且振动为 0.5in/s pk。
转速为 600rpm 时的位移：标准趋近式探头在 200mV/mil 时为 15.92mils pp，并会发出 3184mV 的信号（15.92mils pp x 200mV/mil = 3184mV = 3.134V）。
转速为 600rpm 时的加速度：标准加速度计在 100mV/g 时为 0.08g pk，并会发出 8.0mV 的信号（0.08g pk x 100mV/g = 8.0mV = 0.008V）。
转速为 600rpm 时的速度：标准压电速度传感器在 100mV/ips* 时为 0.5in/s pk，并会发出 50mV 的信号（0.5in/s pk x 100mV/ips = 50mV = 0.05V）。*in/sec=ips
如此，我们看到位移发出了一个巨大的信号（3184mV），速度给出了一个中等的信号（50mV），而加速度给出了一个非常小的信号（8mV）。以 mV 为单位的信号强度对速度比对加速度要好大约6倍。
示例 2：3000rpm
这适用于 3000rpm 的中速机器……
转速为 3000rpm 时的位移：标准趋近式探头在 200mV/mil 时为 3.18mils pp，并会发出 636mV 的信号。
转速为 3000rpm 时的加速度：标准加速度计在 100mV/g 时为 0.41g pk，并会发出 41mV 的信号。
转速为 3000rpm 时的速度：标准压电速度传感器在 100mV/ips* 时为 0.5in/s pk，并会发出 50mV 的信号。
*in/sec = ips
如此，我们看到以 mV 为单位的信号强度对于速度和加速度传感器都是合适的。
示例 3：30,000 rpm
现在让我们对高速（30000 rpm）运行的机器做同样的计算……
转速为 30000rpm 时的位移：标准趋近式探头在 200mV/mil 时为 0.32mils pp，并发出 64mV 的信号。转速为 30000rpm 时的加速度：标准加速度计在 100mV/g 时为 4.05g pk，并会发出 405mV 的信号。转速为 30000rpm 时的速度：标准压电速度传感器在 100mV/ips* 时为 0.5in/s pk，并会发出 50mV*in/sec = ips的信号
在这里，我们看到加速度给出了一个非常强的信号，速度给出了一个中等的信号，位移也给出了一个中等的信号。
第 4 步：考虑换能器传感器所处的环境
您所选择的传感器需能准确测量其被安装的环境。注意温度和湿度的限制。传感器会浸水吗？是否需要危险区域批准？
第 5 步：选择合适的传感器
在考虑了机器类型、轴承类型、感兴趣的频率、信号被测量的传感器的灵敏度以及环境后，您已经做好了选择一种传感器所需的一切准备。
对于以 1500 至 3600rpm 转速旋转的带有滚动轴承的机器，速度传感器经证明是一种非常有效的状态监测工具。
对于往复式机器，由于它们能够将振动从曲轴箱传递到机壳，并且由于它们的速度较低，因此速度是衡量整体振动严重程度和机器状况的最佳指标。由于可能的撞击事件（阀门、曲轴、十字头等），撞击测量（通过连接到适当的监视器的撞击变送器或加速度计）也是机器状况的指标。
第 6 步：经济考虑
选择地震传感器、地震变送器还是使用振动开关取决于投资回报率（ROI） ，客户将此等同于人员安全风险、维修成本和导致机会损失成本（LOC） 的非计划性停机，而旋转式或往复式机器可能会影响 LOC。在应用白皮书Metrix振动监测.方法中可以找到对经济考虑的更彻底讨论。下表有助于确定应使用哪种类型的振动传感器、变送器或开关。
如果您对振动测量系统有其他疑问，请立即联系Metrix Vibration。