電動(dòng)機(jī)主要軸承溫度及振動(dòng)監(jiān)測裝置之速度傳感器介紹

　　電動(dòng)機(jī)主要軸承溫度及振動(dòng)監(jiān)測裝置需要用到速度傳感器，下面針對(duì)電動(dòng)機(jī)主要軸承溫度及振動(dòng)監(jiān)測裝置的速度傳感器進(jìn)行介紹：

　　一、速度傳感器在監(jiān)測裝置中的核心作用

　　在電動(dòng)機(jī)軸承溫度及振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)中，速度傳感器是實(shí)現(xiàn)振動(dòng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測的關(guān)鍵組件。其核心功能是將電動(dòng)機(jī)軸承的機(jī)械振動(dòng)速度(如徑向、軸向振動(dòng))轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過后續(xù)信號(hào)處理和分析，判斷軸承是否存在磨損、松動(dòng)、不對(duì)中或疲勞等故障。速度傳感器的精度和穩(wěn)定性直接影響監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)早期故障的識(shí)別能力，是預(yù)防電動(dòng)機(jī)突發(fā)停機(jī)、提升設(shè)備可靠性的重要環(huán)節(jié)。

　　二、速度傳感器的主要類型及工作原理

　　根據(jù)工作原理不同，電動(dòng)機(jī)監(jiān)測中常用的速度傳感器主要分為以下幾類：

　　(一)磁電式速度傳感器

　　工作原理：基于電磁感應(yīng)定律，通過永久磁鐵與線圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，電動(dòng)勢大小與振動(dòng)速度成正比。典型結(jié)構(gòu)包括定子(磁鐵)和動(dòng)子(線圈)，當(dāng)軸承振動(dòng)時(shí)，動(dòng)子隨振動(dòng)位移運(yùn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生電信號(hào)。

　　特點(diǎn)：

　　無需外部供電，屬于無源傳感器，可靠性高;

　　(二)壓電式速度傳感器

　　工作原理：利用壓電材料(如石英、壓電陶瓷)的壓電效應(yīng)，當(dāng)傳感器受到振動(dòng)加速度作用時(shí)，壓電材料產(chǎn)生電荷，通過電荷放大器轉(zhuǎn)換為與速度相關(guān)的電壓信號(hào)(速度與加速度的積分相關(guān))。

　　特點(diǎn)：

　　頻率響應(yīng)范圍寬(可達(dá) 0.1Hz~100kHz)，適用于高頻振動(dòng)監(jiān)測(如軸承局部缺陷引起的高頻沖擊);

　　體積小、重量輕，便于安裝在狹小空間;

　　需要外部供電(如電荷放大器供電)，對(duì)電纜屏蔽要求高，易受電磁干擾。

　　(三)電感式速度傳感器(電渦流傳感器)

　　工作原理：基于電渦流效應(yīng)，傳感器線圈通以高頻電流，在被測金屬表面(如軸承外圈)產(chǎn)生電渦流，渦流磁場與線圈磁場相互作用，導(dǎo)致線圈阻抗變化，阻抗變化量與傳感器和金屬表面的相對(duì)位移(速度的積分)相關(guān)，通過信號(hào)處理可得到振動(dòng)速度。

　　特點(diǎn)：

　　非接觸式測量，不影響被測物體運(yùn)動(dòng)，適用于高速旋轉(zhuǎn)部件;

　　抗干擾能力強(qiáng)，不受油污、粉塵等環(huán)境因素影響;

　　主要用于測量軸的相對(duì)振動(dòng)(如軸位移、軸振動(dòng)速度)，需被測物體為導(dǎo)體(如金屬軸承)。

　　(四)光纖式速度傳感器(新型應(yīng)用)

　　工作原理：利用光纖傳輸光信號(hào)，通過測量反射光的多普勒頻移(或相位變化)確定物體振動(dòng)速度。典型結(jié)構(gòu)包括光源、光纖探頭和光電探測器，振動(dòng)導(dǎo)致反射光頻率偏移，經(jīng)解調(diào)后得到速度信號(hào)。

　　特點(diǎn)：

　　抗電磁干擾能力極強(qiáng)，適用于強(qiáng)電磁環(huán)境(如電動(dòng)機(jī)內(nèi)部);

　　體積小、重量輕，可實(shí)現(xiàn)分布式多點(diǎn)監(jiān)測;

　　成本較高，目前主要用于高端工業(yè)監(jiān)測場景。

　　三、速度傳感器在電動(dòng)機(jī)監(jiān)測中的選型要點(diǎn)

　　選擇速度傳感器時(shí)，需結(jié)合電動(dòng)機(jī)工況、監(jiān)測需求及環(huán)境條件綜合考慮。

　　四、速度傳感器的安裝與維護(hù)要點(diǎn)

　　安裝位置：

　　應(yīng)盡量靠近軸承座，確保振動(dòng)信號(hào)直接傳遞至傳感器，避免中間結(jié)構(gòu)衰減(如安裝在軸承端蓋或機(jī)殼的剛性部位);

　　電渦流傳感器需與被測軸表面保持固定間隙(通常 0.5~2mm)，并確保軸線垂直于被測表面。

　　線纜處理：

　　壓電式和電渦流傳感器的信號(hào)線需使用屏蔽電纜，減少電磁干擾;

　　線纜長度應(yīng)固定，避免振動(dòng)導(dǎo)致接頭松動(dòng)(尤其磁電式傳感器的線纜需避免過度拉扯)。

　　定期校準(zhǔn)：

　　每年至少一次使用標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)源對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)，確保測量精度;

　　壓電式傳感器需檢查電荷放大器零點(diǎn)漂移，磁電式傳感器需檢查線圈阻抗是否異常。

　　五、速度傳感器與溫度監(jiān)測的協(xié)同應(yīng)用

　　在電動(dòng)機(jī)軸承溫度及振動(dòng)監(jiān)測裝置中，速度傳感器通常與溫度傳感器(如 PT100、熱電偶)配合使用：

　　振動(dòng)信號(hào)：反映軸承機(jī)械狀態(tài)(如磨損、不對(duì)中)，用于早期故障預(yù)警;

　　溫度信號(hào)：反映軸承摩擦發(fā)熱程度(如潤滑不良、載荷過大)，用于故障嚴(yán)重程度判斷;

　　協(xié)同分析：當(dāng)振動(dòng)值異常且溫度同步升高時(shí)，可判定軸承存在嚴(yán)重故障(如滾子剝落 + 潤滑失效)，需立即停機(jī)檢修。

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