什么是速度传感器？地震振动传感器 • 便携式平衡器、振动分析仪"Balanset"，用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机上的螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡。 什么是速度传感器？地震振动传感器 • 便携式平衡器、振动分析仪"Balanset"，用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机上的螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡。

什么是速度传感器？地震振动传感器

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了解速度传感器

定义：什么是速度传感器？

速度传感器 （也称为） 速度计, （例如，地震传感器或动圈式传感器）是一种自发电的 振动 产生与振动成正比输出电压的传感器 速度 无需外部电源或信号调理。它基于电磁感应原理工作——悬挂在弹簧上的磁铁在振动发生时相对于线圈运动，产生与线圈和磁铁之间的相对速度成正比的电压，该相对速度等于振动速度。.

从20世纪50年代到80年代，速度传感器是主要的振动传感器，至今仍用于固定监测装置和一些便携式仪器中。然而，它们已被其他传感器广泛取代。 加速度计 由于加速度计尺寸更小、频率范围更宽、频率能力更高，因此在新安装中，轴承缺陷检测需要使用加速度计。.

工作原理

电磁感应

  • 永磁体由弹簧悬挂在线圈内。
  • 振动导致壳体和线圈移动。
  • 磁铁的惯性使其保持相对静止（高于共振频率）。
  • 线圈与磁铁之间的相对运动
  • 运动会在线圈中感应出电压（法拉第定律：电压与速度成正比）
  • 输出电压与振动速度成正比

自生

  • 无需外部电源
  • 被动转导
  • 简单连接（两根电线）
  • 本质上具有故障安全功能（无断电问题）

特征

频率响应

  • 低频限制： 固有频率（通常为 8-15 Hz）
  • 可用范围： 高于2倍固有频率（最低16-30赫兹）
  • 高频限制： 通常为 1-2 kHz
  • 平直响应： 可用范围内的宽阔平坦区域
  • 最适合： 10-1000赫兹（通用机械频率）

敏感性

  • 典型值：每英寸/秒 10-500 毫伏（每毫米/秒 400-20,000 毫伏）
  • 常用值：100 mV/in/s 或 4000 mV/mm/s
  • 适用于低振动应用，灵敏度更高
  • 高振动测量灵敏度较低

尺寸和重量

  • 相对较大（长 50-100 毫米，直径 25-40 毫米）
  • 重磅（通常为 100-500 克）
  • 比加速度计大得多
  • 质量会影响轻型结构的测量。

优势

直接速度输出

  • 直接测量振动速度（无需积分）
  • 符合 ISO 标准规范（RMS 速度）
  • 简单信号处理
  • 速度分析的自然应用

自生

  • 无需电源
  • 简单的两线连接
  • 不会因断电而失效
  • 系统成本更低（无需电源）

良好的低频响应

  • 可用频率范围为 10-15 Hz（优于许多加速度计）
  • 适用于低速机械（低至约 600 转/分钟）
  • 自然适用于与频率范围匹配的应用

缺点

高频响应有限

  • 通常限制在 1-2 kHz 以内
  • 无法检测高频轴承缺陷（5-20 kHz）
  • 不适用于包络分析
  • 与加速度计相比的主要局限性

尺寸和重量

  • 大型、笨重的传感器
  • 难以安装在小型机器上
  • 质量载荷对轻型结构的影响
  • 便携性不如加速度计

脆弱性

  • 内部弹簧和移动磁铁可能会因冲击而损坏。
  • 对处理虐待行为很敏感
  • 掉落可能会损坏
  • 比固态加速度计需要更多维护

温度限制

  • 磁强度随温度降低而减弱
  • 通常限制在 120°C
  • 性能不如充电模式加速度计

仍然使用的地方

传统永久性设施

  • 较旧的涡轮机械监控系统
  • 现有设施的同类替换
  • 保持与现有系统的兼容性

低频应用

  • 极低速设备（（低于 300 转/分）
  • 频率范围 10-1000 Hz 就足够了
  • 无需高频即可进行简单的速度监测

具体要求

  • 需要自我产生优势的地方
  • 本质安全要求（无电源）
  • 优先选择直接速度输出

安装

方法

  • 螺柱安装到螺纹孔中（最常见）
  • 带适配板的支架安装
  • 磁性安装（如果表面具有磁性且传感器不太重）

注意事项

  • 必须采用刚性安装方式（传感器较重）
  • 拧紧以防止传感器振动
  • 检查安装表面是否平整清洁。
  • 电缆应力消除装置可防止拉扯

现代替代方案

为什么首选加速度计

  • 更小更轻
  • 宽频率范围（0.5 Hz – 50 kHz）
  • 更适用于轴承缺陷检测
  • 更崎岖
  • 成本更低
  • 行业趋势转向加速度计

整合作为一种替代方案

  • 测量加速度，积分得到速度
  • 利用加速度计的优势实现速度测量
  • 现代仪器使集成变得透明

校准和维护

校准

  • 振动台校准
  • 验证灵敏度（mV/in/s 或 mV/mm/s）
  • 检查频率响应
  • 关键应用通常需要每年进行校准

维护

  • 小心轻放（避免跌落和碰撞）
  • 检查电缆状况
  • 确认安装牢固性
  • 定期测试输出
  • 如果灵敏度或反应发生变化，请更换。

尽管速度传感器在新安装量中有所下降，但它们仍然是现有永久监测系统和某些低频应用中的重要传感器。了解其工作原理、优势和局限性对于维护现有系统以及在特定低频、自供电或兼容性要求下做出明智的传感器选择决策至关重要。.

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