電動機主要軸承溫度及振動監(jiān)測裝置之速度傳感器介紹

　　電動機主要軸承溫度及振動監(jiān)測裝置需要用到速度傳感器，下面針對電動機主要軸承溫度及振動監(jiān)測裝置的速度傳感器進行介紹：

　　一、速度傳感器在監(jiān)測裝置中的核心作用

　　在電動機軸承溫度及振動監(jiān)測系統(tǒng)中，速度傳感器是實現(xiàn)振動狀態(tài)實時監(jiān)測的關鍵組件。其核心功能是將電動機軸承的機械振動速度(如徑向、軸向振動)轉(zhuǎn)化為電信號，通過后續(xù)信號處理和分析，判斷軸承是否存在磨損、松動、不對中或疲勞等故障。速度傳感器的精度和穩(wěn)定性直接影響監(jiān)測系統(tǒng)對早期故障的識別能力，是預防電動機突發(fā)停機、提升設備可靠性的重要環(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，電動機監(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：基于電磁感應定律，通過永久磁鐵與線圈的相對運動產(chǎn)生感應電動勢，電動勢大小與振動速度成正比。典型結(jié)構(gòu)包括定子(磁鐵)和動子(線圈)，當軸承振動時，動子隨振動位移運動，切割磁感線產(chǎn)生電信號。

　　特點：

　　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，當傳感器受到振動加速度作用時，壓電材料產(chǎn)生電荷，通過電荷放大器轉(zhuǎn)換為與速度相關的電壓信號(速度與加速度的積分相關)。

　　特點：

　　頻率響應范圍寬(可達 0.1Hz~100kHz)，適用于高頻振動監(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，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，導致線圈阻抗變化，阻抗變化量與傳感器和金屬表面的相對位移(速度的積分)相關，通過信號處理可得到振動速度。

　　特點：

　　非接觸式測量，不影響被測物體運動，適用于高速旋轉(zhuǎn)部件;

　　抗干擾能力強，不受油污、粉塵等環(huán)境因素影響;

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

　　(四)光纖式速度傳感器(新型應用)

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

　　特點：

　　抗電磁干擾能力極強，適用于強電磁環(huán)境(如電動機內(nèi)部);

　　體積小、重量輕，可實現(xiàn)分布式多點監(jiān)測;

　　成本較高，目前主要用于高端工業(yè)監(jiān)測場景。

　　三、速度傳感器在電動機監(jiān)測中的選型要點

　　選擇速度傳感器時，需結(jié)合電動機工況、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要點

　　安裝位置：

　　應盡量靠近軸承座，確保振動信號直接傳遞至傳感器，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線需使用屏蔽電纜，減少電磁干擾;

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

　　定期校準：

　　每年至少一次使用標準振動源對傳感器進行校準，確保測量精度;

　　壓電式傳感器需檢查電荷放大器零點漂移，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)同應用

　　在電動機軸承溫度及振動監(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：

　　振動信號：反映軸承機械狀態(tài)(如磨損、不對中)，用于早期故障預警;

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

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

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