從理論到實戰：如何使用加速度傳感器監測機械運行狀態？
隨著(zhu)工業(ye)化(hua)進(jin)程的(de)(de)(de)(de)不斷推進(jin)，機(ji)械設備使用(yong)量不斷增多，特別是在制造業(ye)、航空航天(tian)等(deng)領域發揮(hui)著(zhu)越來越重要的(de)(de)(de)(de)作用(yong)。然而(er)，隨著(zhu)使用(yong)時間的(de)(de)(de)(de)推移、機(ji)械運行(xing)(xing)狀(zhuang)態(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)不斷變化(hua)，機(ji)械設備的(de)(de)(de)(de)故障率也相對(dui)提高。因(yin)此，如何對(dui)機(ji)械設備進(jin)行(xing)(xing)運行(xing)(xing)狀(zhuang)態(tai)(tai)監測，及早發現并及時處理問題(ti)，已經成(cheng)為了必不可少的(de)(de)(de)(de)步驟(zou)之(zhi)一(yi)。而(er)加速度傳感(gan)器(qi)(qi)則是一(yi)種常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)監測工裝之(zhi)一(yi)。本(ben)文將從理論到實戰，詳細介(jie)紹(shao)了如何使用(yong)加速度傳感(gan)器(qi)(qi)監測機(ji)械運行(xing)(xing)狀(zhuang)態(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)具(ju)體方法。
一、加速度傳感器引入
加速度傳感(gan)器是利用(yong)物(wu)體的(de)加速度來進行測(ce)(ce)量(liang)的(de)一種傳感(gan)器。在機械設備的(de)監測(ce)(ce)過(guo)程(cheng)中，我們通常利用(yong)加速度傳感(gan)器來檢(jian)測(ce)(ce)機械設備產生的(de)振動響應，進而(er)判斷機械設備的(de)運行狀態。加速度傳感(gan)器通過(guo)采(cai)集信號(hao)，將(jiang)機械振動信號(hao)轉化(hua)為(wei)電(dian)信號(hao)，并將(jiang)信號(hao)傳輸到監測(ce)(ce)系(xi)統中。
二、機械設備振動信號的分析
機械設備的振動信號決定了加速度傳感器監測機械運行狀態的有效性。通常，我們采用四個方向的加速度傳感器監測(ce)設備的振動(dong)信號。
1、徑向振動
徑向振動通常二分(fen)為水平方向和(he)垂直方向，它是(shi)發生(sheng)于設備軸向方向的(de)(de)振動。徑向振動是(shi)由于機械設備受到不(bu)平衡的(de)(de)力所引起(qi)的(de)(de)。
2、軸向振動
軸向(xiang)振(zhen)動(dong)是(shi)指沿著軸線方向(xiang)的(de)振(zhen)動(dong)。軸向(xiang)振(zhen)動(dong)的(de)引起(qi)原(yuan)因(yin)是(shi)由于流(liu)體(ti)作用力或慣性力等(deng)因(yin)素引起(qi)的(de)。
3、橫向振動
橫向振動主(zhu)要指發生(sheng)在設備(bei)軸線方向垂(chui)直的(de)(de)方向上的(de)(de)振動。橫向振動的(de)(de)產生(sheng)主(zhu)要與機械設備(bei)的(de)(de)不平衡、軸向位置、軸向彎(wan)曲等(deng)因素(su)有(you)關(guan)。
4、扭轉振動
扭轉振(zhen)動是(shi)(shi)指發生在軸(zhou)線(xian)方向(xiang)的旋轉方向(xiang)上的振(zhen)動，是(shi)(shi)由(you)于承受的力矩不平衡所引起的。
三、加速度傳感器的安裝方法
在進行機(ji)(ji)械(xie)設備(bei)監測時，安裝(zhuang)加(jia)速度傳感器(qi)通常(chang)選擇振動最大(da)的點上或者(zhe)是采(cai)(cai)用(yong)多點式(shi)安裝(zhuang)的方式(shi)。安裝(zhuang)時需要注意，加(jia)速度傳感器(qi)要與機(ji)(ji)械(xie)設備(bei)接(jie)觸(chu)緊密，且角度和(he)方向(xiang)正(zheng)確，采(cai)(cai)樣頻率和(he)采(cai)(cai)樣時間要匹配。
四、加速度傳感器的信號處理
傳(chuan)感器采集到的(de)(de)(de)信(xin)號進行一定的(de)(de)(de)信(xin)號處理，以(yi)(yi)達到濾(lv)波、減噪、提取特征的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。通過傅里葉變換等算法，我們可以(yi)(yi)計算出機(ji)械振動(dong)信(xin)號的(de)(de)(de)頻(pin)率、幅值(zhi)等特征，來(lai)獲得更(geng)多的(de)(de)(de)信(xin)息(xi)和解釋(shi)機(ji)械設(she)備(bei)的(de)(de)(de)運行狀態。
