CbM在振动检测中使用传感器和选择传感器有哪些考虑?
基于状态的监督(CbM)采用不同类型的传感器对系统情况进行预测性维护。压电加速度计噪音低,频率高,适用的地方很多,MEMS加速度计成本低,规格小,功率小CbM熟客出现在中间。MEMS一般包括模块ADC,Cpu并根据传感器进行过滤,优化性能,节省信号链对空间的要求。
随着工业场景对设备监控的日益重视,传感器需要对设备进行可预测的状态监控。基于状态的监督(CbM)采用不同类型的ADM2491EBRWZ传感器对系统情况进行预测性维护。
我们以电机为例。轴承损坏是使用过程中经常遇到的故障。振动和声压传感装置是检查此类故障最常用的设备。电机供电时,转子和绕组电阻的故障主要由电流变压器测量。
CbM与传感
在工业场景中,电机有许多应用场所,我们使用电机设备的状态监测来查看传感器的效果。在这些场景中,有几种主要的信息需要传感器来测量、振动、变压器、电机电流、磁场和温度。振动信号通常通过加速度计检测。电机中的几个常见故障与振动密切相关,如轴承、齿轮啮合、泵腐蚀、电机对齐、电机平衡状态和电机负荷。在这种检查中,压电加速度计和MEMS加速度计很常见。压电加速度计噪音低,频率高,适用的地方很多,MEMS加速度计成本低,规格小,功率小CbM熟客出现在中间。
声压检测自然由麦克风完成。普通麦克风和超声麦克风的成本不高,规格也很小。功率不会占用太多预算。差异主要在于频率。麦克风的一般频率限制为20kHz超声波麦克风频率限制可达到100kHz,更高的频率限制意味着超声波麦克风的应用可以检查机械故障,如压力泄漏。普通麦克风主要检查轴承、齿轮啮合、泵腐蚀、电机对齐、电机平衡状态及电机负荷等故障。
传统的分离方法用于测量电机电流。成本不高,对设备电路本身没有侵入性。电机供电时,可检查偏心转子、绕组问题、转子条问题、供电不平衡问题及其轴承问题。与磁场相关的检测也很熟悉霍尔。磁计传感器成本低,规格小。它们还可以在工业温度范围内保持稳定,主要用于检查转子条及其端环问题。
温度水平测试的常规每个人都会首先想到RTD,热电阻、数据温度感知这些传感器,这些传感器现在实现了低成本尺寸和足够准确,可以对摩擦、负载变化、启动和停止过多、电源不足等引起的温度变化敏感。如果温度测量的要求很高,为了测试热原位置的变化,红外热成像更合适,虽然这种传感器一次性配置很昂贵,但可以实现准确CbM。
CbM如何使用感应器进行振动检测
在基于状态的监督中,传感器规格必须选择高性能设备,但这种高性能在哪里仍然需要根据不同的检测目标来判断。例如,在轴承检测中,振动传感器必须具有低噪声和宽带宽,这是两个最重要的特性。当然,由于近年来无线安装的快速增长,传感器的大小、集成和功耗也是考虑因素的很大一部分。
在振动检测中,振动传感器的噪声应控制在轴承缺陷和齿轮缺陷的100点μg/√Hz同时需要5个带宽kHz否则,无法识别轴承和齿轮上的故障,轴承缺陷检测将增加一个更高的传感器g值类别。由于这种故障开始不是很明显,特别是在早期阶段,很难仅根据振动频率的增加来识别,必须是低噪声和宽带宽的振动传感器和高性能信号链,解决、收发器和Cpu完全监督匹配。
100μg/√Hz上述中等噪声规定适用于不平衡和未对准电机的检测。故障检测要求带宽达到5×至10×基频就可以了。对于电机未对准可能出现的不平衡和故障,将附加规定,传感器可以进行多轴检查,不平衡故障必须由振动传感器对缓慢旋转的设备进行低频响应。
在需要高带宽和低噪声的振动检测中,压电加速度计和MEMS加速度计具有带宽和低噪声,以满足条件。如果追求终极特性,压电带宽和噪声特性必须更好,但也比MEMS贵了许多。MEMS加速度计可以提供直流响应。自测功能可以验证传感器本身的易用性。MEMS一般包括模块ADC,Cpu并根据传感器进行过滤,优化性能,节省信号链对空间的要求。应该说,MEMS加速度计尺寸较小,集成度较高的优点也很明显。
总结
在CbM在应用中选择合适的传感器是非常重要的。选择合适的传感器可以检测、诊断甚至预测设备可能出现的故障。此外,机器学习目前也在应用中CbM将数据监控与其他传感数据联系起来,推断出大量可能的设备。