了解振动测量中的遥测技术
定义：什么是遥测技术？
遥测 遥测技术是一种将来自偏远或难以接近位置（尤其是旋转部件）的测量数据传输到固定记录和分析设备的技术。在旋转机械领域，遥测技术能够测量由于旋转而无法直接进行有线连接的轴、转子和叶片。系统包括安装在旋转部件上的传感器、用于信号调理和传输的旋转电子设备、旋转电源以及用于捕获传输数据的固定接收器。.
遥测技术对于轴应变（扭转应力）、叶片振动（使用应变片）、转子温度以及任何需要在旋转部件上安装传感元件的参数等特殊测量至关重要。虽然遥测技术复杂且成本高昂，但它提供了固定式传感器无法实现的独特测量能力。.
遥测系统类型
1. 滑环遥测
历史最悠久、最可靠的：
- 原则： 连接传感器的旋转环和固定刷子接收信号
- 渠道： 支持多通道（通常为 4-64 个通道）
- 带宽： 直流到兆赫兹（极佳）
- 可靠性： 成熟的技术
- 限制： 电刷磨损、接触噪音、速度限制
- 应用： 研究、开发测试、部分生产监控
2. 调频/调幅无线电遥测
- 原则： 旋转发射机广播调频或调幅信号
- 渠道： 典型值 1-16 个通道。
- 带宽： 每通道直流至 100 kHz
- 优点： 无接触，无磨损
- 限制： 耗电量大、信道有限、存在潜在干扰
3. 数字无线遥测（现代）
- 原则： 数字编码、WiFi、蓝牙或专有协议
- 渠道： 多通道复用
- 带宽： 取决于数据速率
- 优点： 灵活、稳健、纠错
- 力量： 低于模拟调频在同等性能下的功耗
- 趋势： 成为新系统的标准
4. 光学遥测
- 通过调制光（红外或可见光）传输的数据
- 高带宽潜力
- 不受射频干扰
- 视线要求
- 专业应用
应用
扭转振动测量
- 轴上的应变片测量剪切应力
- 没有遥测技术，无法进行直接测量。
- 对发动机驱动设备至关重要
- 验证扭转分析模型
叶片应力测量
- 涡轮机或压缩机叶片上的应变片
- 测量实际运行应力
- 开发测试和故障排除
- 验证 刀尖定时 测量
转子温度
- 转子绕组或部件上的热电偶
- 监测热状况
- 过热检测
- 冷却系统效率
轴振动
- 直接安装在轴上的加速度计
- 转子真实振动与轴承座振动对比
- 研究和特殊故障排除
供电方式
电池
- 一次性电池（通常使用寿命1-5年）
- 可充电电池
- 最简单但有限的生活
- 维护停机期间的更换
滑环功率
- 通过滑环传递的动力
- 无限操作时间
- 需要滑环组件
- 与滑环数据遥测相关的常见
感应耦合
- 通过气隙进行无线电力传输
- 旋转线圈从固定线圈获取能量
- 无接触，无磨损
- 有限的电力（通常） < 10W）
能量收集
- 收集振动能量（压电效应）
- 热梯度（热电效应）
- 补充或替换电池
- 实现自主运行
挑战
旋转环境
- 电子器件的离心力
- 温度循环
- 部件自身的振动
- 油雾，污染
系统复杂性
- 旋转部件和固定部件
- 同步和定时
- 校准挑战
- 比固定式传感成本更高
维护
- 更换电池
- 传感器/电子元件故障
- 需要关闭机器才能访问
- 需要备用模块
现代发展
微机电系统和小型化
- 更小、更轻的电子产品
- 降低功耗
- 更耐冲击/振动
- 支持新应用
数字信号处理
- 在旋转平台上进行加工
- 传输结果（FFT），而非原始数据
- 降低带宽和功耗
标准化
- 工业无线标准（WirelessHART、ISA100）
- 互操作性提升
- 规模化降低成本
遥测技术能够对固定传感器无法触及的旋转部件进行振动和状态测量，从而获取轴扭转应力、叶片应变和转子温度等关键参数。虽然遥测系统复杂且成本高昂，但它提供的独特测量能力对于涡轮机械开发、扭转分析和高级转子动力学表征等专业应用至关重要。.
类别
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