拉丝机振动状态监测选择压电振动传感器需要关注什么?

一、核心性能指标(关乎“测得到、测得准”)

  1. 频率响应范围 — 最关键参数

    • 拉丝机特征:故障频率覆盖广。轴承、齿轮损伤产生高频(通常1kHz以上) 冲击信号;不平衡、不对中表现为低频(通常 振动。

    • 选型要求:传感器频率范围必须覆盖设备的主要故障特征频率。建议选择宽频带传感器,例如 0.5Hz 至 10kHz。确保高频响应足以捕捉早期轴承点蚀等微弱冲击。

  2. 灵敏度

    • 通用性选择100 mV/g 是工业监测中最常见的灵敏度,在信号强度和量程之间取得了良好平衡。

    • 特殊情况:对于监测极轻微振动或超高频率(需小质量传感器),可选 500 mV/g;对于冲击强烈的部位,可选 10 mV/g 以防信号饱和。

  3. 测量范围(量程)

    • 必须大于被监测点的最大预期振动值。拉丝机冲击较大,建议量程不低于 50g 峰值,以确保在断丝等瞬态事件中不损坏传感器或信号失真。

二、环境适应性(关乎“活得久”)

  1. 防护等级

    • 拉丝机现场充斥冷却液、润滑油、金属粉尘。传感器必须至少达到 IP65(防尘射水),推荐 IP67(可短时浸水)或 IP68/69K,尤其靠近模具和卷筒的区域。

  2. 温度范围

    • 需覆盖环境温度及部件表面温度。标准工业品一般为 -40℃ 至 +120℃。若安装在电机或轴承座等高温点,需确认其上限温度,并考虑使用高温电缆。

  3. 本征安全与认证

    • 在可能有爆炸性粉尘(如铝粉、镁粉)的环境,需选择 防爆认证(如ATEX、IECEx) 的传感器。

三、电气与输出特性(关乎“连得上、传得稳”)

  1. 输出类型

    • ICP/IEPE型(集成电路压电式)这是首选和最推荐的类型。

      • 优点:内置微型放大器,输出高阻抗、低阻抗的信号,抗干扰能力强,可直接连接大部分数据采集卡或在线监测系统。只需恒流源供电(通常2-20mA),接线简单(同轴电缆即可)。

      • 特别适合:长距离传输、现场有复杂电磁干扰的工业环境。

  2. 连接器与电缆

    • 选择坚固的金属外壳连接器(如M5、M8、M12),优于塑料接头。

    • 电缆必须带编织屏蔽层,并具备相应的耐油、耐腐蚀、耐弯曲性能。

四、物理与机械特性(关乎“装得好”)

  1. 安装方式

    • 螺栓安装:提供最理想的刚性连接和最优的高频响应,是首选安装方式。确保设备上有合适的安装螺孔(通常M5或M6)。

    • 磁座安装(临时诊断用):方便巡检,但不推荐用于永久在线监测,因为其可能松动且高频响应差。

    • 胶粘安装:在无法打孔时使用,需选用高强度专用胶,并知晓其会衰减部分高频信号。

  2. 尺寸与重量

    • 在满足性能前提下,选择小型化、轻量化的传感器,以减少对被测结构本身的“质量负载”效应,尤其对于轻薄或高速部件。

五、系统集成考量

  1. 与数据采集系统的匹配

    • 确认采集设备(如PLC模块、专用振动采集器)是否为ICP/IEPE传感器提供恒流源激励(通常24VDC,2-20mA)

    • 确保采集系统的采样率满足奈奎斯特采样定理(至少为最高分析频率的2.5倍以上)。

  2. 配套服务与软件

    • 供应商是否能提供安装指导、基线测量服务和基础分析软件。一个易于集成的解决方案能大幅降低部署难度。


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