职责一:精准感知 - “感知什么?”
传感器必须如实地捕捉打磨机在各种状态下的振动特征:
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宽频率感知:
低频振动(如几十Hz):来自转子不平衡、不对中、结构松动。
中高频振动(几百至几千Hz):来自齿轮啮合、电机电磁力。
高频冲击振动(几千至几十kHz):这是其最关键的感知能力,用于捕捉轴承早期损伤(点蚀、剥落)和齿轮局部故障产生的微弱冲击脉冲。
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宽量程感知:
微小振动:设备平稳运行时的本底振动。
剧烈冲击:打磨头与工件突然接触、砂轮崩裂等瞬时高能量事件。
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多维度感知:
通常需要在水平、垂直、轴向多个方向安装,以全面捕捉不同故障模式激发的振动方向特征。
职责二:高保真转换 - “如何转换?”
这是传感器性能的关键,要求转换过程不失真、不遗漏、抗干扰。
线性度:振动幅度增大一倍,输出电压信号也必须严格按比例增大一倍。这是进行定量分析的基础。
高信噪比:在嘈杂的工业电磁环境中,传感器自身及输出信号需要有很强的抗干扰能力(这也是为什么IEPE型是主流,其低阻抗输出抗干扰性强)。
保持相位信息:对于后续的动平衡校正、故障源定位等分析,信号的时间/相位信息至关重要,传感器必须准确保持。
明确传感器“不负责”什么(划清界限)
理解这一点同样重要,可以避免对其功能的误解:
不负责诊断:它不判断“这是轴承故障”或“不平衡量有多大”。它只提供“原始数据”。
不负责报警:它不会自己发出“振动超标”的警报。报警是后端系统对比阈值后的行为。
不负责数据存储和显示:信号需要传输给数据采集器、PLC或上位机进行处理。
总结比喻
可以把整个监测系统比作一个医疗诊断系统:
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加速度传感器 = 听诊器/心电图电极
职责:忠实地收集心跳声(振动)并转化为声音/电信号。
它不告诉医生你得的是冠心病还是心律不齐,但它提供诊断所必需的、高质量的原始听音/波形。
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数据采集与分析系统 = 医生的大脑和医学知识
职责:对听诊器传来的声音(数据)进行分析、比对图谱(频谱分析)、结合经验(诊断模型),最终做出“轴承内圈故障,程度中等”的判断。
