如何选择旋转式或往复式设备的振动传感器或变送器？

许多行业依靠不同类型的旋转式和往复式机械来确保其工作流程正常运转，并能够及时安全地进行操作。其中，操作人员必须确保其设备正常运行，以便按计划进行生产，旋转式设备（泵、风扇、冷却塔、鼓风机、电动机等）的振动也须被时时监测。通常为了有效对这类机械的振动输出进行监测，企业会选用振动传感器 (一般是电压输出) 或变送器 (4-20mA输出)，具体的传感器或变送器类型选择可以视机器转速和轴承类型而定。

选择传感器或变送器时要考虑各种标准——机器类型、轴承类型 (滚动轴承或滑动轴承)、频率范围，以及传感器位置的可安装性。振动传感器或变送器的选择应视安装地点的环境影响 (如温度、空间限制、湿度、危险区域等) 而定。如果我们正在监测流体油膜轴承机器，则还需要考虑使用趋近式传感器的机器表面特性。振动传感器用于监测系统，而振动变送器用于控制系统输入。在这篇博客文章中，我们讨论的是传感器，但它也适用于振动变送器。

振动传感器感测振动运动

这些振动传感器收集信息并确定振动输出，表明机器是否在正常水平上运行。振动信号可以显示不平衡、不对中、润滑问题或其他可能导致机器故障的问题。如果机器出现问题，通常会在振动特征中显示出来。机器振动值的变化趋势提供了对机器状态的洞察。通过测量振动和寻找变化，您可以及早发现问题，并在问题严重前采取行动。这就是所谓的预防性维护。

为什么需要振动监测设备？

实施机器振动监测有以下诸多好处：

监测维修需求
当振动传感器连接到机器时，您可以实时跟踪振动数据，并获得振动水平变化的通知。这有助于预测性维护，为您提供有关何时对振动传感器监测的资产执行维修工作的宝贵信息。

了解损坏的原因
振动分析可以显示有助于根本原因分析 (RCA) 的宝贵数据。通过检查振动结果，您可以找到指示故障的各个振动源，并防止后续损坏。

对设备进行整体健康检查
设备的状态监测在很大程度上依赖于传感器，尤其是振动传感器，从这些传感器收集的数据可以在不拆开机器的情况下对机器进行有价值的洞察。如果您尝试更改或更新工作流程，它还可以显示有关系统功能的重要信息。

振动传感器的类型有哪些？

振动传感器有许多不同的类型，每一种都是为较适合它们的机械应用而量身定制的。这些传感器用于许多行业，包括石油和天然气管道、炼油厂、化工厂、发电、水/废水、以及其他工业流程。而其中主要的振动传感器有三种。

加速计
较常见的振动传感器类型是加速计，它们测量所安装物体的加速度变化，包括旋转式和往复式机械。如果传感器检测到速度随时间发生变化，则加速度计将产生电信号。加速度计有三种类型，压电式、压阻式、MEMS (微机电系统)。它们较适合齿轮和滚动轴承故障检测，或者在中高频范围 (>2000Hz) 内的绝大多数故障。也能有效地检测不对中、不平衡、松动或损坏的部分、轴弯曲、组件的共振。它们具有较长的预期寿命和较大的频率范围。

对于以大于60 hz运行的机器，由于齿轮或滚动轴承可能引起的高频含量，通常选择使用加速度计。当使用加速度谈论振动幅度时，我们使用g's或m/sec² RMS或g's或m/sec² PK。

图1: 振动波形

速度传感器
速度传感器测量距离随时间的变化——传感器的输出随着振动幅度的增加而增加。速度传感器相当适合用于往复式和旋转式机械的一般振动测量和监测。它们易于安装，对安装表面没有限制。它们常用于中频测量 (5Hz-2000Hz)，并提供良好的温度范围。有一些速度传感器是机电设备；不需要借助外部电源来生成信号。速度传感器通常用于在 ≤ 60 Hz (3600 rpm) 下运行的滚动轴承机器。当使用速度谈论振动幅度时，我们使用英寸每秒 (ips) 或mm/sec RMS或ips或mm/sec PK。

位移传感器 (又名趋近式传感器)
位移传感器是无接触式传感器，其产生用于检测给定物体的探头顶端和金属表面之间的相对运动的射频磁场。它们直接测量位移，通常用于监测内部间隙和轴运动。

这些传感器的工作特别适合监测机器的流体油膜轴承，无论是轴向或径向轴承。它们在低频下具有出色的信号强度，令其名声响亮的是其在各种速度下对具有流体油膜轴承的涡轮机械的可靠的监测和保护作用。它们对表面材料条件和组成特别敏感，因此应注意确保趋近式探头正在查看的目标区域的表面已清洁干净，没有瑕疵。当使用趋近式传感器谈论振动幅度时，我们使用微英尺或微米 PK-PK。

专家说

在许多行业中，监测旋转式和 往复式机械资产 的健康状况十分重要，通过使用振动传感器或 振动变送器进行适当的振动监测，您可以在潜在问题变得严重并影响流程或人员之前获得潜在问题的预警。然而尽管振动传感器和变送器提供了必要的信息，根据您的需求选择合适的振动传感器和变送器仍相当重要。联系Metrix团队Sally Shim，Metrix亚洲区域销售经理

Sally Shim，Metrix亚洲区域销售经理