加速度计振动传感器指南

什么是加速度计？

加速度计是一种传感器，可将能量从一种形式转换为另一种形式的设备。当受到动态力时，它们会将机械能转换为电能。产生的电信号与测量的力成正比。加速度计可用于测量各种力，例如振动、冲击或运动加速度。如今，越来越多的维护团队正在使用加速度计振动传感器来监测其资产的状态。

加速度计振动传感器的工作原理

所有机器都会振动，但振动变化可能是潜在问题的早期指标。过度振动会导致部件过早磨损并缩短资产寿命。振动监测可以在问题变得严重之前检测和诊断问题。

旋转机械，包括风扇、电动机和泵，容易出现四种常见的机械故障：不平衡、松动、错位和轴承磨损。 振动监测 可以检测与每种故障类型相关的异常。

加速度计直接放置在振动设备中或振动设备上。（对于某些应用，建议使用非接触式设备，例如涡流传感器，不需要直接接触振动源。）加速度计的数据可用于 振动分析 识别安装设备的振动模式的变化。

将加速度计安装到表面所采用的安装技术会影响加速度计的可测量频率。可能的安装技术包括磁铁、粘合剂和螺柱。

不同类型的加速度计振动传感器

有许多类型的加速度计振动传感器，每种都有不同的特性、强度和应用。

压电传感器

当某些类型的石英或晶体受到压缩时，它们会产生电荷。这称为压电效应。 压电加速度计（通常缩写为“压电”或 压电振动传感器) 利用这种现象来捕捉温度或振动等物理参数的变化。 它们捕捉到的变化被转换成可测量的电信号，该信号与施加在石英或晶体上的机械应力成比例。压电加速度计具有宽频率范围，可承受包括高温在内的恶劣环境。

MEMS 加速度计

MEMS 代表微机电系统。MEMS 加速度计体积小、价格低廉、耗电量小，因此非常受欢迎。您可以在令人眼花缭乱的现代电子和工业应用中发现 MEMS 加速度计。但其缺点是数据质量低于其他类型的加速度计，如压电传感器。然而，在维护领域，MEMS 振动传感器 可以大规模地投入使用 状态监测，允许团队以更实惠的价格同时跟踪数百项资产。

单轴加速度计与三轴加速度计

单轴加速度计是最常见的类型。它们测量沿单轴的振动，同时检测机械振动的水平。

三轴加速度计振动传感器可以同时测量沿三个垂直轴的振动，同时检测影响物体的所有振动分量。与单轴加速度计不同，三轴加速度计可以确定存在的振动类型，而不仅仅是振动水平。

加速度计振动传感器的使用方法

加速度计振动传感器的应用范围非常广泛，无法在一篇文章中全部列出。任何需要维护和诊断旋转设备或确保结构稳定性的行业都可以使用加速度计。加速度计还可用于监测运输过程中敏感或专业设备（如电子显微镜）的应力。

当用于工业应用中的状态监测时，加速度计通常安装在风扇、压缩机、泵、压路机、涡轮机等设备上，就像 Fluke Reliability 制造的振动传感器一样。

振动监测的好处

振动监测可帮助维护和可靠性团队识别潜在的机器故障并相应地规划行动。过早或过晚进行维修可能会花费大量时间、金钱和零件。但 基于状态的维护 使用机器状况而不是日历来确定何时需要注意什么。

基于状态的维护可消除不必要的维护操作并减少计划外停机时间，同时还可提高资产正常运行时间并延长资产寿命。振动监测可在资产发生故障前 12 至 18 个月检测到故障，是成功的基于状态的维护计划不可或缺的一部分。