开航YTHN-3型智能保护轴振动变送器

　　开航YTHN-3型智能保护轴振动变送器

　　接收原理：

　　1、相对式机械接收原理

　　由于机械运动是物质运动的*简单的形式，因此人们*先想到的是用机械方法测量振动，从而制造出了机械式测振仪（如盖格尔测振仪等）。传感器的机械接收原理就是建立在此基础上的。相对式测振仪的工作接收原理是在测量时，把仪器固定在不动的支架上，使触杆与被测物体的振动方向一致，并借弹簧的弹性力与被测物体表面相接触，当物体振动时，触杆就跟随它一起运动，并推动记录笔杆在移动的纸带上描绘出振动物体的位移随时间的变化曲线，根据这个记录曲线可以计算出位移的大小及频率等参数。

　　由此可知，相对式机械接收部分所测得的结果是被测物体相对于参考体的相对振动，只有当参考体*不动时，才能测得被测物体的*振动。这样，就发生一个问题，当需要测的是*振动，但又找不到不动的参考点时，这类仪器就无用武之地。例如：在行驶的内燃机车上测试内燃机车的振动，在地震时测量地面及楼房的振动……，都不存在一个不动的参考点。在这种情况下，我们*须用另一种测量方式的测振仪进行测量，即利用惯性式测振仪。

　　2、惯性式机械接收原理

　　惯性式机械测振仪测振时，是将测振仪直接固定在被测振动物体的测点上，当传感器外壳随被测振动物体运动时，由弹性支承的惯性质量块将与外壳发生相对运动，则装在质量块上的记录笔就可记录下质量元件与外壳的相对振动位移幅值，然后利用惯性质量块与外壳的相对振动位移的关系式，即可求出被测物体的*振动位移波形。

　　分类：

　　1、相对式

　　电动式传感器基于电磁感应原理，即当运动的导体在固定的磁场里切割磁力线时，导体两端就感生出电动势，因此利用这一原理而生产的传感器称为电动式传感器。

　　相对式电动传感器从机械接收原理来说，是一个位移传感器，由于在机电变换原理中应用的是电磁感应定律，其产生的电动势同被测振动速度成正比，所以它实际上是一个速度传感器。

　　2、电涡流式

　　电涡流传感器是一种相对式非接触式传感器，它是通过传感器端部与被测物体之间的距离变化来测量物体的振动位移或幅值的。电涡流传感器具有频率范围宽（0～10 kHZ），线性工作范围大、灵敏度高以及非接触式测量等优点，主要应用于静位移的测量、振动位移的测量、旋转机械中监测转轴的振动测量。

　　3、电感式

　　依据传感器的相对式机械接收原理，电感式传感器能把被测的机械振动参数的变化转换成为电参量信号的变化。因此，电感传感器有二种形式，一是可变间隙，二是可变导磁面积。

　　4、电容式

　　电容式传感器一般分为两种类型。即可变间隙式和可变公共面积式。可变间隙式可以测量直线振动的位移。可变面积式可以测量扭转振动的角位移。

　　5、惯性式

　　惯性式电动传感器由固定部分、可动部分以及支承弹簧部分所组成。为了使传感器工作在位移传感器状态，其可动部分的质量应该足够的大，而支承弹簧的刚度应该足够的小，也就是让传感器具有足够低的固有频率。

　　根据电磁感应定律，感应电动势为：u=Blx&r

　　式中B为磁通密度，l为线圈在磁场内的有效长度，r x&为线圈在磁场中的相对速度。

　　从传感器的结构上来说，惯性式电动传感器是一个位移传感器。然而由于其输出的电信号是由电磁感应产生，根据电磁感应电律，当线圈在磁场中作相对运动时，所感生的电动势与线圈切割磁力线的速度成正比。因此就传感器的输出信号来说，感应电动势是同被测振动速度成正比的，所以它实际上是一个速度传感器。

　　6、压电式

　　压电式加速度传感器的机械接收部分是惯性式加速度机械接收原理，机电部分利用的是压电晶体的正压电效应。其原理是某些晶体（如人工J化陶瓷、压电石英晶体等，不同的压电材料具有不同的压电系数，一般都可以在压电材料性能表中查到。）在一定方向的外力作用下或承受变形时，它的晶体面或J化面上将有电荷产生，这种从机械能（力，变形）到电能（电荷，电场）的变换称为正压电效应。而从电能（电场，电压）到机械能（变形，力）的变换称为逆压电效应。

　　因此利用晶体的压电效应，可以制成测力传感器，在振动测量中，由于压电晶体所受的力是惯性质量块的牵连惯性力，所产生的电荷数与加速度大小成正比，所以压电式传感器是加速度传感器。

　　在振动试验中，除了测量振动，还经常需要测量对试件施加的动态激振力。压电式力传感器具有频率范围宽、动态范围大、体积小和重量轻等优点，因而获得广泛应用。压电式力传感器的工作原理是利用压电晶体的压电效应，即压电式力传感器的输出电荷信号与外力成正比。

　　7、阻抗头

　　阻抗头是一种综合性传感器。它集压电式力传感器和压电式加速度传感器于一体，其作用是在力传递点测量激振力的同时测量该点的运动响应。因此阻抗头由两部分组成，一部分是力传感器，另一部分是加速度传感器，它的优点是，保证测量点的响应就是激振点的响应。使用时将小头（测力端）连向结构，大头（测量加速度）与激振器的施力杆相连。从“力信号输出端”测量激振力的信号，从“加速度信号输出端”测量加速度的响应信号。

　　注意，阻抗头一般只能承受轻载荷，因而只可以用于轻型的结构、机械部件以及材料试样的测量。无论是力传感器还是阻抗头，其信号转换元件都是压电晶体，因而其测量线路均应是电压放大器或电荷放大器。

　　8、电阻应变式

　　电阻式应变式传感器是将被测的机械振动量转换成传感元件电阻的变化量。实现这种机电转换的传感元件有多种形式，其中*常见的是电阻应变式的传感器。

　　电阻应变片的工作原理为：应变片粘贴在某试件上时，试件受力变形，应变片原长变化，从而应变片阻值变化，实验证明，在试件的弹性变化范围内，应变片电阻的相对变化和其长度的相对变化成正比。

　　9、激光

　　激光传感器利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等，J适合于工业和实验室的非接触测量应用。

　　10、电流传感器

　　是一种检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

　　电流传感器也称磁传感器，可以在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等等，在我们生活中都用到很多磁传感器，比如说电脑硬盘、指南针，家用电器等等。

　　故障排除：

　　一、电机振动常见原因及消除措施。

　　1.基础振动：基础刚度差或底角螺钉松动或共振。消除措施：加固基础，拧紧地脚螺钉。

　　2.三相电流不稳：转矩减小，转子笼条故障。消除措施：检测并修理笼条。

　　二、水泵振动常见原因及消除措施。

　　1.手动盘车困难：泵轴弯曲，轴承磨损，机组不同心，叶轮碰泵壳。消除措施：校直泵轴，调整或更换轴承，重校机组同心度，重调间隙。

　　2.泵轴摆动过大：轴承和轴颈磨损或间隙过大。消除措施：修理轴颈，调整或更换轴承。

　　3.水力不平衡：叶轮不平衡，离心泵个别叶巣堵塞或损坏。消除措施：重新校叶轮静平衡或动平衡。

　　三、使用振动传感器检测电机故障。

　　1.工业振动分析技术是确定、预测和预防旋转型设备故障的一种检测工具。实施设备振动分析将会提高设备的可靠性和工作效率，减少停机时间，消除机电故障。振动分析技术是通用的工具用于确定设备故障，设定设备维修计划，使设备尽可能长时间地正常工作。

　　2.这些设备的旋转组件都有各自特定的振动频率。而其振动幅度则代表该设备的工作情况或工作质量。振幅的扩大直接表示旋转组件例如轴承或齿轮发生了故障。

　　对于旋转机械来说，目前主要的分析信号来自振动信号。对于泵来说，泵发生重要故障的重要特征是机器伴有异常的振动和噪音。其振动信号能实时的反应水泵故障信息，应用振动传感器可以实时监测泵的运行状态，以便一时间检测到故障信息，通知检修人员采取措施，保证泵的正常工作，提高工作效率，同时消除安全隐患。

　　湖北开航公司部分产品：

　　轴振动变送器HZD-B-9A-HZD-B-9D-HZD-B-9F

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