039237-50022使用方法 PCB压力传感器 PCB力锤传感器

让选择工业振动传感器变得简单：

即使对于经验丰富的老手，为特定的预测性维护应用挑选出最好的振动传感器都可能是一件令人生畏的任务。传感器制造商的官网上即使没有上千个，也有几百个长得差不多的小铁块，都是标明“用于振动监测”。振动传感器的挑选过程通常可以过滤为九个特定的问题。本文帮助您了解振动应用工程的秘密。针对您的具体应用，通过回答以下九个问题，您就能够找到最好的振动监测解决方案。

问题1：您要测量什么？
答案乍看很明显，但请稍微思考片刻——您实际想要测量什么？换句话说，您的目标是什么？您实际想得到的是什么？您准备用这些数据做什么？振动监测可以采用提供原始振动数据的加速度传感器，或者提供计算得到的总RMS（均方根）振动值的变送器。原始振动数据对分析人员很有用，因为它包含了振动信号的全部信息：真实的振动峰值和频率。而以4-20mA连续信号的形式提供的总RMS或峰值对诸如PLC、DCS、SCADA 和PI这样的控制系统是有用的。有些应用中，二者都需要。确定您的应用需要哪些信号，您就可以显著缩小搜索范围。另外，您要测量的是加速度、速度、还是位移？您考虑到现在有些工业传感器除了输出振动信号，还可以一并输出温度信号了吗？ICP®（压电集成电路）加速度传感器和4-20mA 变送器都具有温度输出选项。最后一点，有些应用，如立式泵，最好要监测多个轴向的振动。您的应用是需要单轴测量，双轴测量，还是三轴测量呢？

问题2—振动的幅值有多大？
要测量的振动的最大振幅决定了能使用的传感器的量程。对于标准应用，典型ICP®加速度传感器的灵敏度是100mV/g（对应量程为50g)。对于低频应用或低振幅应用，典型灵敏度是500mV/g（对应量程为10g)。使用4-20mA 变送器的工业应用通常使用的量程是0-1 in/s 或0-2 in/s。
问题3—振动频率是多少？

物理结构和动态系统对不同的激振频率的响应是不一样的，振动传感器也是如此。压电材料本质上是一个高通滤波器，所以，即使最好的压电传感器都会有接近0.2Hz的低频限值。传感器作为一个单自由度动态系统，有其固有频率。在固有频率点，信号会被极大地放大，导致灵敏度产生巨大变化，还可能导致信号饱和。为了避免由于传感器谐振引起的信号饱和，大多数的工业加速度传感器都内置了一阶或二阶RC滤波器。选择一个可用频率范围能够涵盖您想要测量的所有频率的传感器，这一点很重要。
问题4—环境温度是多少？
高温环境可能会影响ICP®加速度传感器和4-20mA 变送器的内部电路的正常工作。PCB®的工业传感器部门（IMI Sensors)提供了“HT”，即高温版本的ICP®加速度传感器和4-20mA 变送器。如果工作温度更高，可选择电荷型加速度传感器。电荷型加速度传感器不像ICP®传感器一样具有内置电路，而是使用外置的电荷放大器。对于环境温度高于260℃（500℉）的应用，例如燃气轮机振动监测，可以选用集成硬质电缆的电荷型加速度传感器。

问题5—传感器需要浸没在液体中吗？
IMI提供集成聚氨酯电缆的工业加速度传感器，可以完全浸没在液体中进行永久安装，承受的压力可达1000PSI。对于高压应用，推荐对传感器进行一小时的压力测试。如果传感器需要完全浸没在液体中，则需要使用集成电缆的传感器。如果传感器不是完全浸没在液体中，而是会有液体喷溅，如机床上的切削液，通常也要求使用集成电缆。
问题6—传感器会暴露在潜在有害的化学物质或碎屑中吗？
IMI的工业加速度传感器采用不锈钢壳体，具有防腐蚀、防化学物质的功能。如果用于含有害化学物质的环境中，可以考虑使用带有防腐接头的PTFE电缆。对任何可疑的化学物质，强烈推荐进行化学相容性检查。有些应用中，电缆可能会和碎屑、切屑接触，集成的带铠装护套的电缆可提供出色的保护。
问题7—你想要接头顶出，接头侧出，还是低轮廓的Swiveler®  加速度传感器?

你挑选的传感器最终都要安装在设备合适的位置上。可供选择的传感器有接头顶出的，接头侧出的，还有集成电缆的。传感器的几何外形对它的性能几乎没有影响，但应考虑安装空间的限制以及人员操作的便利性。IMI已获得专利的Swiveler® 设计是现有的轮廓最低的工业加速度传感器之一。锁止螺母的设计使得传感器的方向在安装前可任意调整，这一点在有集成电缆的情况下尤为有用。

问题8—您应该使用精密传感器，还是低成本传感器？
低成本加速度传感器和精密加速度传感器两者之间主要有两点不同之处。第一，通常对精密加速度传感器进行全面校准，即给出传感器整个可用频率范围内的灵敏度曲线。而对低成本加速度传感器只进行单点校准，只给出单个频率点上的灵敏度。第二，精密加速度传感器在某些指标，如灵敏度和频响范围的容差更严格。

例如，精密加速度传感器的名义灵敏度为100mV/g±5%（95-105mV/g)，而低成本加速度传感器的灵敏度可能就是100mV/g±10%（90-110mV/g)。用户使用数据采集系统进行测量时，经常会根据实际校准的灵敏度对输入进行归一化。这样，很多低成本传感器也可以提供非常精确、可重复的数据。频率方面，精密加速度传感器通常会公布其最大偏差为5%的频响范围，而低成本加速度传感器可能只公布3dB 频带。需要注意的是，低成本加速度传感器虽然没有提供其频响范围这个指标，但完全有可能提供非常好的频响。

问题9—您需要特别的认证吗？

ICP®加速度传感器和4-20mA 变送器都有符合CSA和ATEX认证的版本，适合用于危险区域。挑选时比较传感器公布的认证和您需要的认证，以确保满足您的要求。

 通过回答上述九个问题，您就可以极大地缩小搜索范围，快速找到最适合您应用的解决方案。请注意有些问题的答案是互相排斥的，也就是说，没有一个能满足所有条件的解决方案。例如，某个型号可能就没有适合危险环境的ATEX版本。此外，有些特殊应用可能还会有别的方面的需求。如果您有任何疑问，欢迎致电垂询。

这里有传感器常用术语与说明：

加速度传感器：是测量加速度的振动换能器。常见的是压电型传感器，提供动态振动信号。采集数据时，还需要电源和数据采集设备。
预测性维护：和有计划的预防性维护不同，预测性维护力图确定和量化机械的健康状况，以便能够更加有效地利用维护资源。
原始振动数据：也称为原始时域波形，是振动相关信号的完整时间历程。这些数据需要使用数据采集系统进行解读。
振动变送器：和ICP®加速度传感器相对，是回路供电的输出4-20mA 电流信号的传感器。由于连续的4-20mA 电流信号几乎不需要处理，变送器通常用于和控制系统一起进行振动监测。变送器的4-20mA输出信号一般和振动信号的RMS或计算峰值相关。
RMS（均方根）：在电气工程中，用于确定平均功率。对于振动诊断，原始振动信号的RMS值表示了振动的平均振级，通常用于对随时间变化的量进行趋势分析。
真实峰值：和峰值或计算峰值相对，是一组振动数据中实际的最大值。而计算峰值是用振动数据的RMS值乘以1.414计算得到，二者不要混淆。
ICP®（压电集成电路）：也称为IEPE，指内置电荷放大电路的传感器。ICP®型加速度传感器可输出低阻抗、低噪声的信号，可使用长电缆。而电荷型加速度传感器需要使用电荷放大器，输出高阻抗的信号，易受到噪声的干扰。
灵敏度：传感器的灵敏度是传感器的电输出和机械输入的比值。加速度传感器的灵敏度的单位通常为mV/g，速度传感器的灵敏度的单位通常为mV/IPS。
滤波器：用于衰减特定频率之上或之下的信号。高通滤波器允许高频成分通过，衰减低频成分。低通滤波器允许低频成分通过，衰减高频成分，通常用于消除由于谐振造成的信号饱和。
固有频率：即谐振频率，是动态系统运动起来后，自然振动的频率。固有频率是系统质量和刚度的函数。固有频率随刚度的增大而增大，随质量的增大而减小。在振动监测中，固有频率直接影响传感器的可用频率范围。
饱和：是传感器过载、产生信号削波的一种状态。饱和是由于使用量程过低的传感器或高频能量（HFE）引起。
电荷型加速度传感器 和ICP®型传感器不同，有外置的电荷放大器。虽然易受噪声干扰，但电荷型传感器能够用于高温环境下，电虽然易受噪声干扰，但电荷型传感器能够用于高温环境下。这是因为高温会破坏电荷放大器的电子元件，而外置的放大器可以避免受到高温的影响。

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