狀態監控傳感器
狀態監測系統監測設備退化。 通常,執行設備關鍵性和可靠性評估以識別重要設備和常見故障模式。 使用選定的設備和故障模式,您可以識別傳感器,以監控設備的特定組件的退化和識別故障模式的啟動。
1.用于狀態監測應用的測量技術和傳感器
許多傳感器檢測設備組件的變化。 振動傳感器是監測旋轉機械時***常用的傳感器。 他們經常被認為在故障前兩個月左右檢測設備部件的機械性能退化,如圖1所示。
圖1.可以使用傳感器提前檢測到資產劣化。
圖2所示的設備狀態監測中使用的其他傳感技術包括電機電流,油分析,熱成像,動態壓力和運行狀態傳感器,如速度。
圖2.各種狀況監測技術幫助資產專***了解資產健康狀況。
表1列出了在狀態監測中使用的傳感器和樣品供應商的類型。
圖3示出了傳感器監視的資產的典型傳感器和樣本故障模式。
圖3.可以檢測的典型傳感器和故障模式。
每個傳感器都能夠監控旋轉機械設備中的機械和電氣部件的退化。
振動傳感器用于檢測滾子軸承磨損,齒輪箱磨損,軸偏差,不平衡和機械松動。
速度傳感器與振動傳感器配合使用,將振動與轉速和軸角位置相關聯。
電機電流傳感器通常放置在電機控制中心。 它們可以檢測偏心轉子,松動繞組,轉子棒劣化和電源不平衡。
動態壓力傳感器用于燃燒動力學,流動湍流和空化。
溫度傳感器通常用于檢測由摩擦引起的熱量。 它們通常伴隨振動傳感器以協作振動檢測的退化。
熱成像檢測攝像機視野內的數百個溫度。
超聲波傳感器可以檢測電氣問題,包括電暈,電弧和跟蹤。 它們還可用于檢測滾子軸承磨損的早期跡象。
油傳感器可以檢測來自軸承和齒輪的磨損碎片。 它們還可以檢測油中的污染物,從而降低油的潤滑能力。
一旦確定了設備,故障模式和傳感器,下一步就是選擇測量硬件來對傳感器進行數字化。 您選擇的測量硬件取決于您的傳感器特性,包括頻率范圍,電壓范圍和信號調理的需要。
對于頻率范圍,您可以選擇兩種類型的傳感器:靜態和動態。 動態傳感器測量大大***于2 Hz的頻率范圍。 例如,典型的加速度計具有1Hz或2Hz至15kHz或20kHz的頻率范圍。 超聲波傳感器頻率范圍擴展到100kHz或更大,外差輸出范圍從幾百赫茲到40kHz。 相反,靜態傳感器以1Hz至10Hz或20Hz的速率將監測的物理特性轉換為電信號。
其他兩個傳感器特性是電壓范圍和信號調理的需要。 一些傳感器產生***達30V的電壓,而其他傳感器可能只產生幾毫伏。 一些傳感器需要傳感器電源,如IEPE電源,而其他傳感器可能需要冷端補償。 表1列出了每個測量和傳感器的通用信號調理需求。