上海自動(dòng)化儀表有限公司提示大家在狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用中使用壓力傳感器或加速度計(jì)有許多好處。
實(shí)施基于壓力監(jiān)測(cè)和分析信息的預(yù)測(cè)性維護(hù)計(jì)劃可以極大地提高工廠的可靠性并提高成本效益。我們上海自動(dòng)化儀表有限公司來看看如何為您的特定應(yīng)用選擇最佳的壓力傳感器或加速度計(jì)。
測(cè)量機(jī)械振動(dòng)是監(jiān)控關(guān)鍵設(shè)備和設(shè)備健康狀況的絕佳方法。
從歷史上看,即使不是真正需要,也會(huì)按計(jì)劃進(jìn)行日常維護(hù)。這種防止故障的方法存在兩個(gè)問題。首先是不必要地將關(guān)鍵機(jī)器脫機(jī)的成本。其次,如果在維護(hù)工作期間發(fā)生錯(cuò)誤,則會(huì)引入故障風(fēng)險(xiǎn)。
如今,自動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)用于監(jiān)控機(jī)器的健康狀況,從而根據(jù)需要而不是根據(jù)日歷中的任意日期來安排維護(hù)任務(wù)。
狀態(tài)監(jiān)測(cè)的核心是測(cè)量機(jī)器或其關(guān)鍵部件的振動(dòng)。
這是怎么做到的?
每臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)器都有自己獨(dú)特的振動(dòng)特性。不平衡或滾動(dòng)軸承損壞等問題會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)特性發(fā)生變化。在大多數(shù)情況下,這種機(jī)器的制造商將能夠告訴您正常的振動(dòng)特性是什么。
與大多數(shù)其他工業(yè)傳感器和傳感器一樣,選擇的壓力傳感器或加速度計(jì)非常適合狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用。 這對(duì)于確保所獲取的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確且適合目的是必要的。使用不合適的設(shè)備可能會(huì)導(dǎo)致意外的設(shè)備故障或一臺(tái)機(jī)器的使用壽命縮短。
要確定的第一件事是您希望傳感設(shè)備做什么以及它將在何種環(huán)境或位置使用?
選擇加速度計(jì)
首先,您想要持續(xù)監(jiān)控機(jī)器的振動(dòng)水平嗎?或者您會(huì)定期進(jìn)行振動(dòng)分析和監(jiān)測(cè)嗎?
在保護(hù)機(jī)械和設(shè)備方面,最有效的系統(tǒng)是完全集成的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。對(duì)于這種類型的安裝,具有DC輸出的加速度計(jì)更合適。
這種類型的加速度計(jì)產(chǎn)生的輸出與速度或加速度成比例,范圍為4-20ma。這意味著它們可以與大多數(shù)PLC一起使用,以持續(xù)監(jiān)控工廠設(shè)備和機(jī)器。當(dāng)然,如果需要,這也可以延伸到觸發(fā)任何機(jī)器的自動(dòng)關(guān)閉。
接下來要考慮的是加速度計(jì)的頻率響應(yīng)。大多數(shù)通用壓力傳感器(交流和直流)頻率響應(yīng)在1Hz以下開始。這對(duì)大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用來說都沒問題。
但是,如果您的應(yīng)用程序正在測(cè)量大型結(jié)構(gòu)(例如橋接器)中的運(yùn)動(dòng),則需要一個(gè)可以測(cè)量低至DC(0Hz)的專用低頻傳感器。通用加速度計(jì)的上限通常約為12kHz。如果您需要高于此特殊用途,設(shè)備可用于高達(dá)40 kHz的頻率。
之后,您需要確定要檢測(cè)的輸出變化有多小。
例如,加速度計(jì)的一個(gè)特定模型可以具有±80g的操作范圍,但是可以具有不同的靈敏度。我們假設(shè)您使用的是具有±80g和100m / vg靈敏度的操作范圍的設(shè)備。在全工作范圍內(nèi),該傳感器將輸出-8v~ + 8V,加速度變化1g,相當(dāng)于100mv的變化。
如果這個(gè)傳感器僅用于監(jiān)測(cè)大約±8g的振動(dòng),那么您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)這不足以改變輸出。在哪個(gè)花瓶中選擇靈敏度為1V的加速度計(jì)會(huì)更好。這是因?yàn)?g的變化相當(dāng)于1V的變化,因此更容易監(jiān)控。
加速度計(jì)的4-20mA輸出可以連接到PLC或簡(jiǎn)單的顯示/控制器單元,這樣當(dāng)檢測(cè)到正常振動(dòng)特性的變化時(shí),就會(huì)發(fā)出警報(bào)。
在某些應(yīng)用中,您可能需要進(jìn)行更深入的機(jī)器分析。如果是這種情況,那么我們建議使用加速度計(jì),例如MTN / 1186。它有兩個(gè)輸出,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA總振動(dòng)信號(hào),以及一個(gè)交流振動(dòng)波形。4-20mA信號(hào)可用于PLC的粗略監(jiān)控,可用于例如在出現(xiàn)任何問題時(shí)關(guān)閉風(fēng)扇電機(jī)并防止嚴(yán)重?fù)p壞。
AC振動(dòng)波形可以與FFT(快速傅立葉變換)分析儀一起使用,以查看各種頻率分量。例如,軸承故障等一些事情會(huì)產(chǎn)生比通常的轉(zhuǎn)速高得多的頻率。如果滾珠軸承中有36個(gè)滾珠,則失效滾珠的頻率分量將是輸出振動(dòng)特征,其諧波分量是基本旋轉(zhuǎn)頻率的36倍。雖然它可能不會(huì)給最終幅度增加太多,這意味著4-20mA信號(hào)不會(huì)有太大差異,但AC振動(dòng)波形將允許您使用FFT分析儀觀察它。
手持式振動(dòng)儀表
我們經(jīng)常遇到的一個(gè)問題是如何知道有多少毫米/秒的振動(dòng)用作滿量程,如果機(jī)器制造商無法提供這些信息,那么使用小型工廠手持式壓力計(jì)可能就足夠了。這可以為您提供現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的測(cè)量,因此您可以了解所需的加速度計(jì)。當(dāng)您無法證明安裝固定狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的費(fèi)用時(shí),它也是單件機(jī)械現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的理想選擇。
帶有交流輸出的壓力傳感器或加速度計(jì)是分析任務(wù)的理想選擇。這是因?yàn)檩敵隹梢院苋菀椎剌斎腩l譜分析儀或示波器,使您可以收集振動(dòng)幅度和結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。
到目前為止,我們上海自動(dòng)化儀表有限公司已經(jīng)假定加速度計(jì)將用于通用工業(yè)應(yīng)用。
環(huán)境考慮因素
但是,情況并非總是如此。某些應(yīng)用可能要求加速度計(jì)必須能夠承受高溫,水,濕度和危險(xiǎn)環(huán)境等因素。上海自動(dòng)化儀表有限公司具有某些特性的加速度計(jì),例如密封至IP67或68,或具有高或低工作溫度的設(shè)備。
對(duì)于危險(xiǎn)區(qū)域,需要使用具有IECEx認(rèn)證的本安型設(shè)備,或者已獲得Simtars批準(zhǔn)的符合ANZex標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。
最后但并非最不重要的是,有可用的物理空間和易于訪問。
如果您要安裝加速度計(jì),通常會(huì)決定是否需要側(cè)入式電纜或頂部入口電纜。
使用具有連接器的壓力傳感器變得越來越普遍。原因在于,為了維護(hù)目的,有必要移除加速度計(jì),以節(jié)省時(shí)間和成本。但是,初始連接器安裝的成本要高得多,因此直接電纜總能為您提供較低的安裝價(jià)格和完美的可靠性。
對(duì)于重型振動(dòng)應(yīng)用,建議不要在加速度計(jì)上使用連接器。這需要鎧裝電纜直接連接到加速度計(jì)。使用現(xiàn)代電纜扎帶,移除傳感器并不困難,它將以更低的成本和更高的可靠性獎(jiǎng)勵(lì)您。這是因?yàn)檫B接器始終是安裝中的弱點(diǎn)。連接器內(nèi)的焊接接頭容易出現(xiàn)故障。嵌入環(huán)氧樹脂填充物中的直接電纜將確保更長(zhǎng)的使至關(guān)重要的是,您最終使用的加速度計(jì)是適合用途的,因?yàn)樗鼈兺ǔS糜诒Wo(hù)不僅具有高資本成本的設(shè)備,而且還用于防止昂貴且破壞性的關(guān)閉。
精心設(shè)計(jì)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括振動(dòng)監(jiān)測(cè)和分析的使用,減少了對(duì)昂貴的,不定期的工廠停工的需求。
我們?cè)谖鬯幚韽S看到了一個(gè)案例,其中一系列大型通風(fēng)風(fēng)扇沒有安裝振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置。一個(gè)風(fēng)扇上的刀片出現(xiàn)故障,由此產(chǎn)生的振動(dòng)破壞了風(fēng)扇機(jī)柜,風(fēng)扇電機(jī),嚴(yán)重?fù)p壞了兩個(gè)相鄰的風(fēng)扇機(jī)柜。總維修費(fèi)超過25萬美元!
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