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无线振动传感器的选型

时间:2020-10-08 19:21:11      阅读:21      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:数据   数据传输   维护   度量   方便   设备安全   作用   nbsp   变量   

  无线振动传感器由于不需要布线,安装简单方便,全数字化采集传输的特点,已经越来越多的应用于一般的设备监控中。但是对于如何选择正确的无线振动传感器,却没有明确的一些要求指标。衡简智能根据多年客户的服务经验,总结出下面的选型的一些基本原则,供大家参考。

  1. 确定无线振动传感器要达到的目标。一般常见的目标有三种,第一种目标是用于设备安全监测,确保振动量低于某个阈值,在超限的时候能够报警。这种目标目前比较常见,这个可替代之前的有线振动传感器的大部分场合。第二种目标是故障分析诊断,这个是在设备振动出现了一些异常之后,需要进行精确定位,来帮助设备检修。前面的目标类似于身体一般的体检,一旦发现问题,就确立的第二个目标,即治疗的阶段。这个阶段就需要更加细致的数据,包括原始振动数据,更高频率的采样,频谱波形,倒频谱等各种采集以及数据分析手段。第三个目标是目前比较火热的目标,即可预测性维护,也是需要采用新技术,新方法的的一个应用场合。从传感器端,可预测性维护需要传感器获得更多维度的数据,振动数据不仅包括三轴的加速度,速度,位移,还需要包括例如峭度,峰值,脉冲因子等等。还需要多类型的传感器综合,例如电流,磁场强度等。后端的数据分析计算则需要借助于人工智能,自学习等。衡简智能根据这些情况,分别推出了针对三种目标的传感器型号。 

  2. 采集数据的类别以及准确性。若采集的数据不能满足准确性要求,则无法作为通用的采集传感器使用,对后续数据的处理也会引起很多歧义。 - 振动数据误差在1%:优异;%3以内,良好;%5:一般满足要求。振动监测一般的普通转速机器,以振动烈度及速度量作为参考,10HZ以下低转速机器以振动位移量为主要参考。对于其他采集量,例如温度,也需要尽量的满足精度要求。对于一般的安全监测,一般能够采集三轴的加速度,速度以及位移就能满足替代传统的监控需求。当然,如果有更多的采集变量,例如温度,对安全监测也能起到辅助判断的作用。对于诊断的目标,则尽量需要采集更多类型的数据,尤其是需要实时原始数据的采集,因为这个后面的频谱分析需要用到。对于可预测性维护的应用场合,一般来说,采集的种类越多越好,后面上层分析软件能够进行多维度分析,例如峭度,脉冲因子等等参数。同时,可预测性维护的传感器也需要开放实时数据传输的通道,例如云端根据实际情况,每周也可以要求传输一秒或者几秒的实时采集数据,进行频谱以及高阶分析。

3. 无线传输方式的选择。一般来说,各种无线有各自的特点,光传输方式就有Lora,NB,WIFI等。Lora的特点是抗干扰能力强,传输距离远,功耗低,其缺点是一次数据量比较小。NB特点是在网络覆盖的地方都能传输,不需要额外的网关,缺点类似Lora,传输速率不高。WIFI的特点是数据传输率高,能够做到无线加速度原始数据的实时传输,缺点是功耗比较大。对于一般的常见的设备安全监测,考虑到设备的老化磨损是一个渐进的场合,一般Lora方式比较合适,一个是适合工业场合,电池的使用时间都能够满足要求,不需要频繁的更换电池。在Lora中,我们一般推荐LoraWan方式,不推荐企业自己的私有协议。原因是LoraWan作为标准协议,可以配对多家的LoraWan网关,另外一般物联网都会同时采集其他类型的数据,选用通用的LoraWan协议,方便各个厂家不同的传感器加入到同一个采集网络。 NB一般推荐在目标类似Lora,但是无法进行LoraWan设备布设的场合,例如开阔的野外地带,例如对于桥梁等的监测。WIFI我们推荐用于比较小型的网络,例如20个节点以内的,分布距离较近的场合。另外,WIFI的另外一个重要场合就是用于诊断分析阶段,这个阶段,需要实时采集大数据量数据,WIFI就体现出巨大优势,既能方便快速安装,又能实时达到传统有线一样的采集速率。

4. 范围,频响,采样频率以及位数的考虑。对于这些指标,我们要在达到我们目标的情况下达到一个平衡。没有传感器能够范围又广,精度又高,采样频率又高。对于监控用,一般+-8g的范围就能够满足要求。普通一般机器正常运行振动范围都在这个范围以内。对于有冲击监测的,一般推荐可以+-16g即可。当然,对于一些特殊的应用,则需要更大的加速度上限。关于频响,在达到1.5k频响的传感器就能满足低速旋转设备的不平衡、失调、松动和中后期轴承故障;对于需要可预测性维护以及监测早期的轴承故障,则建议频响大于5k。采样频率根据频响需求,一般选择在频响的2.56倍以上即满足要求。采样位数的考虑,一般振动传感器位数我们推荐16位采样,这样才能满足要求。对于精度要求特别高的,例如非常微小的振动监测,则推荐20位或以上,量程2g以内。

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无线振动传感器的选型

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