振动速度传感器工作原理_振动速度传感器安装方式_选择振动速度传感器的注意事项

　　振动速度传感器一般由内部永久磁铁，支撑弹簧，线圈，外壳和信号电缆构成。一般来说，速度传感器是直接和被测物体刚性连接在一起的；当被测量物体发生振动时，速度传感器和被测物体一起运动，但是由于速度传感器内的支撑弹簧的存在，使得永久磁铁和线圈做相对运动，如此一来线圈切割磁力线，速度传感器就成了一个小型的发电机。

　　测物体的振动速度越快，传感器输出的电压越高，即振动速度与输出电压成正比。需要根据测量对象的性质选择合适的振动传感器，由于在有直流分量和干扰的情况下积分出现误差，一般不要进行积分处理。

　　

　　振动速度传感器参数

　　1 频率响应：10 ～ 1000 Hz或5～ 1000 Hz（特殊说明）

　　2 自振频率：10Hz或4.5Hz

　　3 测量范围：0-50mm/s 量程可选

　　4 信号输出：4～20mA（±0.05mA）

　　5 输出阻抗：≤500Ω

　　6 工作电压：DC24V±10%

　　7 接线方式：二线制

　　8 测量方向：水平，垂直或通用

　　9 使用环境：温 度 -40℃～100℃ 相对湿度 ≤90%

　　10 外形尺寸：φ35×70mm

　　11 安装螺纹：M10×1.5×10mm（深度）

　　12 重 量：约350g

　　振动速度传感器工作原理

　　振动速度传感器是利用磁电感应原理把振动信号变换成电信号它主要由磁路系统、惯性质量、弹簧尼等部分组成。在传感器壳体中刚性地固定有磁铁，惯性质量（线圈组件），用弹簧元件悬挂于壳上。

　　工作时，将传感器安装在机器上，在机器振动时，在传感器工作频率范围内，线圈与磁铁相对运动、切割磁力线，在线圈内产生感应电压，该电压值正比于振动速度值。与二次仪表相配接（如 系列，系列仪表以及本公司出品的 系列仪表），即可显示振动速度或位移量的大小。也可以输送到其它二次仪表或交流电压表进行测量。

　　振动速度传感器安装方式

　　振动速度传感器通常是用来测量轴承的振动，在少数情况下也会用来测量转轴振动。在测量振动速度的时候，如果传感器安装方式不正确或者安装不牢固，都会造成测量结果失真或者由于振动引起传感器损坏。因此，我们要慎重选择振动速度传感器的安装方式。

　　当传感器用于测量转轴振动时，安装通常采取在现场用手扶、橡皮泥粘粘水磁吸盘固定、螺栓固定等四种方式。在临时性振动测量中，大多数采用手扶传感器的方式，这种方法测量灵活、使用方便，特别是当振动速度传感器数量缺少和传感器互换性不好时，有着特殊的优点;缺点在于测试误差相对较大，而且工作强度也大。

　　用橡皮泥粘粘传感器也比较方便，测量结果正确性相对于手扶效果会好得多。需要注意的是，橡皮泥不能将振动速度传感器粘贴到垂直平面上，只能固定于水平面上，例如测量轴承座顶部垂直、水平、轴向振动。在粘接牢靠，频率在50Hz时，该方法最大能量300μm振动。

　　橡皮泥还有一个缺点，就是粘接力受温度影响较大，温度较高和较低都会使粘接力显著降低，因此它不适用于固定温度较高的汽轮机高中压转子和带盘车轮的轴承中测量的速度传感器；冬季冷态启动时，轴承温度过低也不宜采用。

　　永磁吸盘固定速度传感器较橡皮泥的方式会更方便，而且目前国内也能制造出尺寸为φ50或50mm*50mm的永磁吸盘，其吸力可达196N，用这样的吸盘固定500g以下的振动速度传感器，吸附在水平面上，最大可测量1000μm振动。缺点在于一般机组轴承座表面都涂有泥子或者油漆，这会导致吸盘的吸力降低，所以当吸附在垂直平面上、振幅较大时，还需扶手辅助一下，避免传感器脱落而摔坏。

　　用螺栓直接将速度传感器固定在轴承上，不仅可以可靠地测量轴承座顶部三个方向的振动，而且还可以测量垂直平面上两个方向的振动。这种安装方法是四种安装方法中最牢固的一种。

　　总之，振动速度传感器的安装要视测量的需要，根据不同的工作环境，选择以上四种方式中的最适合一种，这样才能保证测量的顺利进行，减少测量和试验误差。

　　选择振动速度传感器的注意事项

　　预测性维修中选择一个最佳加速度传感器是一项艰巨的任务，即使是经验最丰富工程师。这个过程通常可以过滤为九个问题。

　　问题1：你想要测量什么？

　　什么是你真正要测量的？换句话说，你想做什么？你希望得到什么？你打算怎么处理数据？加速度传感器可以监测振动，提供原始振动数据，而振动变送器提供均方根（RMS）值。分析原始振动数据是有用的，因为它包含了所有振动信号的信息，真实的峰值振幅和振动频率。因为RMS总值或峰值是连续4-20 mA信号，在如PLC，DCS，SCADA系统和PI控制系统中非常有用。一些应用程序同时使用两种信号。通过确定应用程序所需的各种信号，可以大大缩小搜索范围。另外，你测量振动是用加速度还是速度或位移？你有没有考虑一些工业传感器可以同时输出振动和温度？最后，一些现场应用，如立式泵，最好监测一个以上的轴振动。您的现场应用是否需要单轴，双轴或三轴测量？

　　问题2：振幅有多大？

　　被测振动的最大振幅或范围，决定使用哪种范围的传感器。典型的加速度传感器灵敏度100 mV/ g，标准应用（50g范围）和500mv/g的低频率或低幅值的应用（10g范围）。 一般工业应用的4-20 mA变送器通常使用0-1 in/ s或0-2in/s的范围。

　　问题3：振动频率是多少？

　　对于不同的激励频率，物理结构和动力系统的反应不同。振动传感器是没有什么不同。压电材料的性质，就像高通滤波器，因此，即使是最好的压电式传感器，也有约0.2Hz的低频率的限制。传感器作为一个单自由度的动态系统，具有自然共振频率。信号在自然共振频率时被大大放大，导致灵敏度显著的变化，很可能超量程。大多数工业加速度计有单或双RC滤波器抵消激发的共振频率。选择传感器可用的频率范围，其范围包括你感兴趣的频率，这是很关键的。

　　问题4：环境温度是多少？

　　对于ICP加速度传感器和4-20mA变送器，极高的环境温度对内部电子构成威胁。充电模式的加速传感器可以在非常高的环境温度下使用，其没有内置电子，而是使用远程电荷放大器。充电模式加速传感器配有一体硬线电缆，可以应用在温度超过260°℃环境下，例如燃气轮机振动监测等。

　　问题5：是否会浸没在液体中？

　　配有一体聚氨酯电缆的工业加速度传感器可以浸入液体永久安装。对于高压的应用，最好传感器进行一小时的压力测试。完全淹没的应用需要一体电缆。在喷洒而非完全淹没的场合上一体电缆也是需求的，如机床切削液。

　　问题6：是否会暴露在潜在有害的化学物质或碎片中？

　　工业加速度传感器可以使用耐腐蚀和耐化学腐蚀的不锈钢进行构造。在有害化学物质的环境中，传感器考虑使用聚四氟乙烯耐腐蚀的连接电缆。强烈建议检查任何可疑化学物质的化学兼容性图表。对于能接触到切屑的环境，一体铠装电缆能提供良好的保护。

　　问题7：你是否需要顶出，偏出，小巧的链接？

　　最终，传感器都需要在设备的可用空间安装。传感器的形状对其性能影响不大，但需考虑现场安全安装和维修操作。配有锁紧螺母设计的小巧加速度传感器，能够在任何方向固定，但配有一体电缆时，很方便。

　　问题8：你是使用高精度的还是低成本的传感器？

　　低成本和高精度加速度传感器有两个主要区别。首先，精度单位通常完整标定，这是指在可用频率范围内进行灵敏度响应测量绘图。低成本加速度传感器是单点标定，只在一个频率进行灵敏度测量。第二，高精度加速度传感器在某些规格有严格的公差如灵敏度和频率范围。

　　

　　例如，一个高精度的加速度传感器标称灵敏度为100 mV/ g±5％（95 mV/g至105mV/g），而一个低成本加速度传感器标称灵敏度100mV/g± 10％（90 mV/g至110mV/g）。客户可以在数据采集系统设置为传感器的标定灵敏度，这样低成本的传感器也能提供准确，可重复的数据。至于频率，高精度加速度传感器通常最大偏差是5％，而低成本的传感器，可以提供3 dB的频率范围。尽管如此，一个低成本的传感器可以提供优异的频率响应。

　　问题9：你需求特殊的认证码？

　　得到CSA和ATEX认证的加速度传感器和4-20 mA变送器都可以在危险区域使用。比较传感器的认证，以确保它符合您的需求。