了解机械监测中的温度传感器
定义:什么是温度传感器?
温度传感器 在机械设备监测领域,温度传感器是一种测量轴承、电机、工艺流体或设备表面温度的装置,它提供关键信息,用于检测过热、润滑问题、过度摩擦和异常运行状况。 振动 监测可以检测机械缺陷,温度监测可以提供有关热状况的补充信息,因此振动和温度的结合比单独使用任何一种都更有效。.
温度传感器是综合状态监测程序的重要组成部分,因为许多机械故障都伴随着温度升高——例如轴承摩擦失效、电机绕组过载损坏、密封件磨损。通过温度趋势分析进行早期检测,可以在灾难性故障发生之前进行干预。.
常见机械类型
1. RTD(电阻温度检测器)
最准确、最稳定:
- 原则: 铂丝的电阻随温度变化
- 常见类型: Pt100(0°C时100Ω),Pt1000
- 准确性: 典型值±0.1-0.5°C
- 范围: -200 至 +600°C
- 稳定: 极佳的长期表现
- 成本: 中等至高
- 应用: 关键轴承监测,精密测量
2. 热电偶
适用范围广且坚固耐用:
- 原则: 不同金属的连接处会产生与温度成正比的电压
- 类型: K型(最常见)、J型、T型、E型
- 准确性: 典型值±1-3°C
- 范围: -200 至 +1300°C(取决于类型)
- 成本: 低的
- 应用: 高温监测、排气、炉子
3. 热敏电阻
- 原则: 半导体电阻对温度高度敏感
- 敏感性: 非常高(每摄氏度电阻变化很大)
- 准确性: ±0.1-1°C
- 范围: 温度范围有限(典型值 -50 至 +150°C)
- 成本: 低的
- 应用: 消费设备,部分工业设备
4. 红外线(非接触式)
- 原则: 探测表面热辐射
- 优势: 无需联系
- 范围: -50 至 +1000°C+
- 准确性: 读数 ±2-5%
- 应用: 抽查、热成像勘测
轴承温度监测
测量位置
- 嵌入轴承座内(靠近轴承外圈)
- 表面安装在轴承盖上
- 在油排放口(适用于油润滑轴承)
- 大型轴承的多处安装位置
正常温度范围
- 环境温度 + 20-40°C: 正常工作温度
- 环境温度 + 50-60°C: 大多数轴承可接受的最大值
- 环境温度 + 70°C: 表明存在问题,需要调查。
- > 90-100°C 绝对温度: 大多数轴承的报警条件
趋势和警报
- 确定每个轴承的基准温度
- 基线温度升高 10-15°C 时发出警报
- 温度升高 20-25°C 或绝对值超过限制时发出警报
- 当温度升高 30-40°C 或绝对温度达到临界值时,跳闸(停机)。
与振动监测的集成
补充信息
- 振动: 及早发现机械缺陷
- 温度: 证实了问题的严重性,表明存在摩擦/润滑问题。
- 一起: 比单独使用任何一种方法都更可靠。
诊断模式
- 高振动+常温: 机械问题(不平衡、错位)
- 高振动+高温: 轴承摩擦缺陷(晚期)
- 正常振动+高温: 润滑问题,对准导致摩擦
- 两者均增加: 轴承故障逐渐加剧
安装最佳实践
传感器放置
- 尽可能靠近热源(轴承)
- 与被测表面良好的热接触
- 避免空气间隙(必要时使用导热硅脂)
- 免受环境温度变化的影响
接线
- 传感器应使用正确的电线类型(热电偶应使用补偿电缆)。
- 避免在高电流或高压电缆附近作业。
- 正确的端接和连接
- 必要时加装屏蔽层和接地层
应用
轴承监测
- 早期发现 润滑 问题
- 轴承缺陷确认
- 过载检测
- 最常见的温度监测应用
电机保护
- 绕组温度(内置热电阻)
- 轴承温度
- 帧温度
- 过载和冷却系统充足性
工艺设备
- 泵(轴承、密封件、泵壳温度)
- 压缩机(排气温度、轴承)
- 变速箱(油底壳温度)
在全面的机械设备监测方案中,温度传感器与振动传感器密不可分。振动分析能够检测机械缺陷,而温度监测则能确认热状态、摩擦问题和润滑是否充足,二者结合使用,能够比单独使用任何一种技术提供更全面的设备健康评估,从而及早发现旋转设备中的各种故障模式。.