这些设备的旋转组件都有各自特定的振动频率。而其振动幅度则代表该设备的工作情况或工作质量。振幅的扩大直接表示旋转组件例如轴承或齿轮发生了故障。
对于旋转机械来说,目前主要的分析信号来自振动信号。对于泵来说,泵发生重要故障的重要特征是机器伴有异常的振动和噪音。其振动信号能实时的反应水泵故障信息,应用振动传感器可以实时监测泵的运行状态,以便第一时间检测到故障信息,通知检修人员采取措施,保证泵的正常工作,提高工作效率,同时消除安全隐患。
9、振动传感器在现在工业生产领域的应用
精密的工业生产过程越来越依赖于电机和相关机械设备高效可靠、始终如一的运作。机器设备的不平衡、缺陷、紧固件松动和其它异常现象往往会转化为振动,导致精度下降,并且引发安全问题。如果置之不理,除了性能和安全问题外,若导致设备停机修理,也必然会带来生产率损失。即使设备性能发生微小的改变,这通常很难即使预测,也会迅速转化为重大的生产率损失。
众所周知,过程监控和基于状态的预见性维护是一种行之有效的避免生产率损失的方法,但这种方法的复杂性与其价值不相上下。现有方法存在局限性,特别是涉及到分析振动数据(无论以何种方式获得)和确定误差源时。
典型数据采集方法包括安装在机器上的简单压电传感器和手持式数据采集工具等。这些方法存在多种局限性,特别是与理想的全面检测与分析系统解决方案相比较,后者可以嵌入机器上或机器中,并能自治工作。下面深入讨论这些局限性及其与理想解决方案——自治无线嵌入式传感器——的对比。对完全嵌入式自治检测元件的复杂系统目标的选项分析可以分为十个不同方面,包括实现高重复度的测量、精确评估采集到的数据、适当的文档记录和可追溯性等。
目前,手持式振动探头在实现方法上具备一些优势,包括不需要对终端设备做任何修改,而且其集成度相对较高,尺寸较大,可提供充足的处理能力和存储空间。然而,它的一个主要局限是测量结果不可重复。探头位置或角度稍有改变,就会产生不一致的振动剖面,从而难以进行精确的时间比较。
因此,维护技术人员首先需要弄清所观察到的振动偏移是由机器内部的实际变化所致,还是仅仅因为测量技术的变化所致。理想情况下,传感器应当结构紧凑并且充分集成,能够直接永久性地嵌入目标设备内部,从而消除测量位置偏移问题,并且可以完全灵活地安排测量时间。
10、最新仿生振动传感器
这种新型传感器叫作“裂缝传感器”(又名“纳米级裂缝感觉系统”),它源于蜘蛛裂缝感觉器官的启发,该传感器可以佩戴在人身上或者放置在其他物体上。
蜘蛛的腿部散布着裂缝感觉器官,这些器官由蜘蛛身体表面的硬外骨骼和肢体裂缝中的一种柔性垫组成,直接连接到蜘蛛的神经系统。
蜘蛛裂缝感觉器官中的柔性垫是高度敏感的声音和振动感应器官,也是蜘蛛身上的早期预警系统。
这就是为什么蜘蛛几乎能在你要扑打它前就预感到危险,并在你完成动作前逃脱。换句话说,你最微小的动作都可能引发蜘蛛的内置感觉预警系统。
纳米级裂缝感觉系统是基于蜘蛛腿部裂纹预警系统原理:即在柔软的材料上覆盖坚硬的物质。传感器的延伸和变形的程度越大,两层物质的间隙就更大,从而获得更高的灵敏度。
科学家们认为这项新技身有无限可能的应用——比如录音,语音识别,运动感应,以级在地震发生前感应最微妙的震动,以及作为可穿戴式血压传感器用于医疗监控领域。
结语
制造业的未来是智能化,智能化的基础是传感器;互联网的方向是物联网,物联网的基石也是传感器。
在一项比较声音识别能力的测试中,机械蜘蛛裂缝传感器完胜麦克风 ——机械蜘蛛传感器能准确地捕捉到了92分贝环境下的声音,而麦克风则不能清晰地录制声音。科学家们还将传感器连接小提琴上,结果显示它能准确地记录音符,然后将其转换成数字信号制作成曲子。他们还将传感器佩戴到手腕上,能够精确地测量心跳。
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