传感器：振动分析的传感器
在 振动分析、 传感器 是一种将物理、机械运动—— 振动 - 转换成比例电信号，由 数据采集器 或监测系统可以处理、测量和分析。传感器是主要传感器，也是测量链中的第一个环节；没有可靠的传感器，就不可能进行有意义的分析。选择合适的传感器是一项关键决策，取决于机器类型、运行速度和要监测的具体故障——因为每种传感器类型都对振动图像的不同部分具有天然的敏感性。
1.测量链和三个参数
振动可以用三个相关量中的任何一个来描述，而传感器测量的是哪一个量，就决定了它的优劣。 位移 在低频时占主导地位，反映的是粗大运动； 速度 是对大多数常见故障所在的中频段最公平的测量；以及 加速度 强调轴承和齿轮早期损坏信号的高频事件。这三者之间存在数学联系—— 积分 将加速度信号转换为速度信号，再将速度信号转换为位移信号——这就是为什么单个传感器可以通过电子装置发挥多种作用的原因。无论参数是什么，传感器都能为链条的其余部分提供支持：信号调理、数字化以及最后的分析仪。
2.振动传感器的三种主要类型
工业机器监控中使用的传感器主要有三种类型，每种类型测量不同的振动物理参数。
加速计（测量加速度）
"(《世界人权宣言》) 加速度计 是迄今为止最常见、用途最广的振动传感器。它测量安装结构的加速度。
- 原则： 大多数工业单位 压电，使用一种晶体，在受到内部地震质量块的应力作用时产生电荷。
- 优势： 它们的频率范围极宽、坚固耐用、设计多样，几乎适用于任何机器。它们在检测高频事件方面尤为出色。
- 主要用途： 从低速机器到超高速涡轮机械的通用机械监测，也是高频故障的首选传感器。 轴承 和 齿轮缺陷.
速度传感器（测量速度）
A 速度传感器 是一种直接测量振动速度的电动传感器。
- 原则： 它的工作原理类似麦克风——线圈悬浮在磁场中，当外壳振动时，线圈和磁铁之间的相对运动产生与速度成正比的电压。
- 优势： 在中频段（大约 10 Hz 至 1,000 Hz）发出强而低噪声的信号，这正是常见故障 不平衡 和 错位 出现，无需外部电源。.
- 弱点： 它比加速度计更脆弱，频率范围有限，对磁场和安装方向很敏感。经典的自发电线圈-磁铁设计——即 速度计 ——目前，电子集成加速度计已在很大程度上取代了它。
- 主要用途： 历史上，在坚固耐用的加速度计普及之前，它曾是一般监测的主力传感器，如今有时仍被选用于中频范围的永久性安装。
接近探头（测量位移）
"(《世界人权宣言》) 接近探头，或者 涡流探头，是一种测量旋转轴位移的非接触式传感器。
- 原则： 它利用电磁场感应并测量轴表面的涡流，检测探头尖端与轴之间的间隙。
- 优势： 它测量的是轴本身而不是外壳的实际运动，属于非接触式测量，其响应频率低至 0 Hz（直流），因此它能捕捉到轴的平均位置及其振动。
- 主要用途： 对于保护和监测采用滑动轴承（fluid-film bearing）的关键高速涡轮机械至关重要 滑动轴承 - 涡轮机和压缩机--以及分析 轴轨道 和 中心线位置.
3.选择合适的传感器
选择传感器是制定任何监测计划的关键步骤。一般规则是选择在预期故障频率范围内最灵敏的传感器：
- 使用 接近探头 用于滑动轴承机器上的轴运动测量，在这种机器中，轴可以在相对静止的机壳内大幅移动。
- 使用 加速度计 因为它们用途最广泛，所以其他所有情况都适用。信号可以积分到速度中，用于分析中频故障；也可以直接用作加速度，用于分析高频故障。
还有两个实用因素可供权衡。传感器的 敏感度 必须适合预期的振动振幅——太小，微小故障会被噪声掩盖；太大，强信号会被削波——以及其可用的 频率 范围必须涵盖相关故障频率。电荷输出型压电传感器还需要在链路中配备匹配的 电荷放大器 在链条中。.
4.现场平衡和诊断中的传感器
在便携式仪器中，传感器是其他所有部件都依赖的核心部件。双通道现场分析仪，如 Balanset-1A 将两个模拟 MEMS 加速度计与一个光学转速计配对作为相位参考，在机器以工作转速并在其自身支撑上运行时，采集各轴承处同步的幅值和相位。正是这种基于加速度计的链路，使仪器能够计算单面和双面平衡所需的校正配重，并执行常规的 振动监测 - 这清楚地说明了一个普遍原则，即加速度计是绝大多数旋转机械工作的默认传感器，而接近探头和 地震传感器 保留给最适合其物理特性的情况。.
