振動傳感器的區(qū)別 第1張" title="振動儀表 傳感器傳感器：振動變送器與振動傳感器的區(qū)別 第1張-傳感器知識網(wǎng)"/>
振動儀表 傳感器傳感器：振動變送器與振動傳感器的區(qū)別
在生產(chǎn)過程的自動檢測和控制中，隨著計算機分散控制系統(tǒng)（DCS）的普及和工藝自動化程度的提高，振動變送器的應(yīng)用越來越廣泛。智能振動變送器在動力機械運行狀況的在線檢測、振動對象的振動特性研究或振動模式判定等方面都有著非常廣泛的應(yīng)用前景。
GB/T7665—2005傳感器通用術(shù)語中對傳感器、變送器、振動傳感器都做了相應(yīng)的定義。其中傳感器是能感受被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換單元組成。當(dāng)輸出為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號時，則稱為變送器。振動傳感器是能感受機械運動振動參量（機械振動速度、頻率、加速度等）并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。因此，振動變送器是一種將機械運動振動參量（機械振動速度、頻率、加速度等）轉(zhuǎn)換成規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號的器件或裝置。
振動變送器通常由兩部分組成：振動傳感器和信號調(diào)理單元。振動傳感器主要是由振動敏感單元組成；信號調(diào)理單元主要由測量單元、信號處理和轉(zhuǎn)換單元組成，有些振動變送器具備顯示單元。振動變送器原理框圖如圖1所示。
振動儀表 傳感器傳感器：振動速度傳感器
振動速度傳感器是利用磁電感應(yīng)原理把振動信號變換成電信號它主要由磁路系統(tǒng)、慣性質(zhì)量、彈簧尼等部分組成。在傳感器殼體中剛性地固定有磁鐵，慣性質(zhì)量（線圈組件），用彈簧元件懸掛于殼上。工作時，將傳感器安裝在機器上，在機器振動時，在傳感器工作頻率范圍內(nèi)，線圈與磁鐵相對運動、切割磁力線，在線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該電壓值正比于振動速度值。與二次儀表相配接（如 系列，系列儀表以及本公司出品的 系列儀表），即可顯示振動速度或位移量的大小。也可以輸送到其它二次儀表或交流電壓表進行測量。
振動儀表 傳感器傳感器：振動速度傳感器的工作原理和使用方法
一，振動速度傳感器介紹：
振動速度傳感器也稱為振動傳感器或速度傳感器。一般由內(nèi)部*磁鐵，支撐彈簧，線圈，外殼和信號電纜構(gòu)成。一般來說，速度傳感器是直接和被測物體剛性連接在一起的；當(dāng)被測量物體發(fā)生振動時，速度傳感器和被測物體一起運動，但是由于速度傳感器內(nèi)的支撐彈簧的存在，使得*磁鐵和線圈做相對運動，如此一來線圈切割磁力線，速度傳感器就成了一個小型的發(fā)電機。被測物體的振動速度越快，傳感器輸出的電壓越高，即振動速度與輸出電壓成正比。需要根據(jù)測量對象的性質(zhì)選擇合適的振動傳感器，由于在有直流分量和干擾的情況下積分出現(xiàn)誤差，一般不要進行積分處理。
二，振動速度傳感器技術(shù)參數(shù)：
1 靈 敏 度: 20-50mv/mm/s±5
2 頻率響應(yīng)： 5 ～ 1000 Hz (可選）
10 ～ 300 Hz
3 相對濕度： ≤90%
4 自振頻率：10Hz
5 可測振幅：≤2mm(P — P)
6 zui大加速度：10g
7 測量方向：垂直 水平
8 使用環(huán)境：溫 度 -20℃～100℃ (-40℃～150℃特殊定做）
9 外形尺寸：φ35×75mm
10 重 量: 約300g
三，振動速度傳感器工作原理
振動速度傳感器是利用磁電感應(yīng)原理把振動信號變換成電信號它主要由磁路系統(tǒng)、慣性質(zhì)量、彈簧尼等部分組成。在傳感器殼體中剛性地固定有磁鐵，慣性質(zhì)量（線圈組件），用彈簧元件懸掛于殼上。工作時，將傳感器安裝在機器上，在機器振動時，在傳感器工作頻率范圍內(nèi)，線圈與磁鐵相對運動、切割磁力線，在線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該電壓值正比于振動速度值。與二次儀表相配接（如鄭航系列儀表以及鄭州航科公司的ZH-204T儀表），即可顯示振動速度或位移量的大小。也可以輸送到其它二次儀表或交流電壓表進行測量。
四，振動速度傳感器安裝方式
振動速度傳感器通常是用來測量軸承的振動，在少數(shù)情況下也會用來測量轉(zhuǎn)軸振動。在測量振動速度的時候，如果傳感器安裝方式不正確或者安裝不牢固，都會造成測量結(jié)果失真或者由于振動引起傳感器損壞。因此，我們要慎重選擇振動速度傳感器的安裝方式。
當(dāng)傳感器用于測量轉(zhuǎn)軸振動時， 用螺栓直接將速度傳感器固定在軸承被測點上，不僅可以可靠地測量軸承座頂部三個方向的振動，而且還可以測量垂直平面上兩個方向的振動。這種安裝方法是zui牢固的一種，這樣才能保證測量的順利進行，減少測量和試驗誤差。
振動儀表 傳感器傳感器：用于振動儀表的儀表傳感器的檢驗的制作方法_3
差異222可以用于計算密度時間周期偏移224。密度差異 222表示經(jīng)補償?shù)膮⒖济芏?23與所測量的密度219之間的差異。然而，這不意圖是限制性 的。在其他實施例中，密度差異222可以表示參考密度與被補償?shù)絽⒖己０巍簭姾蜏囟鹊?所測量的密度之間的差異。
[0049] 密度靈敏度221是如受儀表中的材料影響的儀表精度的度量，并且對于叉型 (fork-type)密度儀表，其被定義如下： 密度靈敏度=(+ 2X心X(溫度補償?shù)膫鞲衅鲿r間周期） 對于氣體密度儀表，密度靈敏度221被定義如下： 密度靈敏度=心.X(溫度補償?shù)膫鞲衅鲿r間周期） 在以上兩個密度靈敏度等式中，尤和疋表示在儀表校準(zhǔn)過程期間可以確定的校準(zhǔn)常 量。例如，尤和4可以通過校準(zhǔn)過程使用具有已知達到高精度的密度的兩種不同流體來確 定。
[0050] 密度時間周期偏移224是可以歸因于在參考條件下該流體的密度與健康點檢查 之間的流體密度的差異的偏務(wù)。密庶時間固期偏務(wù)224可以剎用以下等式來確定：
在實施例中，密度時間周期偏移224可以用于進一步補償經(jīng)補償?shù)膫鞲衅鲿r間周期 210。在其它實施例中，密度時間周期偏移224可以用于補償平均傳感器時間周期209,或者 多個傳感器時間周期207中的任何。
[0051] 存儲系統(tǒng)204還可以存儲參考傳感器時間周期211和傳感器時間誤差限制212。 在實施例中，參考傳感器時間周期211可以在傳感器組件運送給顧客之前在參考條件之下 在工廠進行測量。在其它實施例中，參考傳感器時間周期211可以表示在將儀表安裝或配 置在客戶地點時確定的參考值。參考傳感器時間周期211可以特定于參考壓強、溫度、海拔 和/或流體密度。在實施例中，參考傳感器時間周期211可以在海平面處利用填充有環(huán)境 氣體的傳感器的振動元件確定。在其它實施例中，參考傳感器時間周期211可以在真空下 利用傳感器的振動元件確定。在另外的實施例中，參考傳感器時間周期211可以在溫度和 壓強的任何組合下被確定，并且可以包括任何參考流體。例如，水可以用作參考流體。
[0052] 傳感器時間誤差限制212表示可允許提供針對儀表傳感器的有效性確定的經(jīng)補 償?shù)膫鞲衅鲿r間周期210與參考傳感器時間周期211之間的最大可準(zhǔn)許差異。
[0053] 存儲系統(tǒng)204還可以包括傳感器有效指示符225。傳感器有效指示符225可以在 確定經(jīng)補償?shù)膫鞲衅鲿r間周期210與參考傳感器時間周期211之間的差異是否小于傳感器 時間誤差限制212時被設(shè)置。傳感器有效指示符225可以指示傳感器組件10是否可以提 供質(zhì)量流量、密度、粘度的精確測量值或任何其他測量值。在實施例中，儀表電子器件20可 以通過切換振動元件儀表5上的燈或顯示來指示傳感器有效指示符225的狀態(tài)。在其它實 施例中，儀表電子器件20可以通過向另一計算設(shè)備發(fā)送電子報告來指示傳感器組件10有 效。
[0054] 在利用現(xiàn)有健康檢查方法確定傳感器組件的有效性時，傳感器穩(wěn)定性可能呈現(xiàn)對 接收精確結(jié)果的進一步限制。未處于穩(wěn)定或穩(wěn)固狀態(tài)的儀表可能提供在值的寬范圍上徘徊 的傳感器時間周期測量值，從而提供錯誤結(jié)果。存儲系統(tǒng)204還包括標(biāo)準(zhǔn)偏差溫度213、標(biāo) 準(zhǔn)偏差傳感器時間周期214、標(biāo)準(zhǔn)偏差傳感器時間周期限制215、標(biāo)準(zhǔn)偏差溫度限制216和 條件穩(wěn)定指示符217以解決該可能的限制。標(biāo)準(zhǔn)偏差溫度213表示多個溫度206的標(biāo)準(zhǔn)偏 差。標(biāo)準(zhǔn)偏差傳感器時間周期214表不多個傳感器時間周期207的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0055] 標(biāo)準(zhǔn)偏差溫度限制216可以表示穩(wěn)定傳感器可以指示的最大標(biāo)準(zhǔn)偏差溫度213。 標(biāo)準(zhǔn)偏差溫度213在傳感器組件10的溫度迅速改變時可能升高。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)偏差溫度213大 于標(biāo)準(zhǔn)偏差溫度限制216時，振動儀表可能不能夠提供可靠的測量值，并且健康檢查可能 不產(chǎn)生精確結(jié)果。
[0056] 標(biāo)準(zhǔn)偏差傳感器時間周期214可能由于許多原因（包括當(dāng)環(huán)境或測試條件迅速改 變時）而升高。標(biāo)準(zhǔn)偏差傳感器時間周期限制215可以表示穩(wěn)定傳感器可以指示的最大傳 感器時間周期標(biāo)準(zhǔn)偏差。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)偏差傳感器時間周期214大于標(biāo)準(zhǔn)偏差傳感器時間周期限 制215時，那么振動儀表可能不能夠提供可靠的測量值，并且健康檢查可能不產(chǎn)生精確結(jié) 果。
[0057] 條件穩(wěn)定指示符217可以被設(shè)置成指示傳感器是否被確定為是穩(wěn)定的。在實施例 中，可以在燈或另一顯示器上為用戶指示條件穩(wěn)定指示符217。在其它實施例中，條件穩(wěn)定 指示符217可以經(jīng)由電子報告被發(fā)送到另一計算設(shè)備。
[0058] 在實施例中，存儲系統(tǒng)204包括由處理系統(tǒng)203執(zhí)行的例程。例如，存儲系統(tǒng)204 存儲傳感器檢驗例程205。儀表電子器件20可以發(fā)起和操作傳感器檢驗例程205以便驗證 傳感器組件10。在實施例中，傳感器檢驗例程205可以執(zhí)行健康檢查以確定傳感器組件的 有效性，并且使用以上所討論的方法經(jīng)由傳感器有效指示符225指示結(jié)果。在其它實施例 中，傳感器檢驗例程205可以確定傳感器組件10是否提供穩(wěn)定的測量值并且經(jīng)由條件穩(wěn)定 指示符217指示結(jié)果，如以上所描述的那樣。
[0059] 圖3-5分別描繪了傳感器檢驗方法300、400和500。傳感器檢驗方法300、400和 500表示傳感器檢驗例程205的示例實施例。處理系統(tǒng)203可以被配置成執(zhí)行必要的信號 和數(shù)據(jù)處理以執(zhí)行傳感器檢驗例程205,傳感器檢驗例程205可以包括執(zhí)行傳感器檢驗方 法300、400和500的任何組合。
[0060] 圖3的傳感器檢驗方法300以步驟302開始。在步驟302中，使用至少一個溫度傳 感器測量多個溫度并且使用傳感器組件10測量多個傳感器時間周期。例如，多個溫度206 可以使用溫度傳感器112來測量。在實施例中，多個溫度206可以使用耦合到傳感器組件 10的任何部分的多于一個溫度傳感器來測量。多個傳感器時間周期207可以通過使驅(qū)動器 16振動并且接收利用儀表電子器件20處的拾取/檢測傳感器17的振動響應(yīng)來確定。
[0061] 在實施例中，步驟302還可以包括清洗傳感器組件10。例如，可以利用溶劑或本領(lǐng) 域技術(shù)人員通常已知的任何其它方法清洗外殼11、振動構(gòu)件12、入口端13、流體孔15、驅(qū)動 器16、拾取/檢測傳感器17或柱體15的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。
[0062] 在實施例中，步驟302還可以包括利用環(huán)境空氣填充傳感器組件10。
[0063] 在實施例中，步驟302還可以包括將傳感器組件10放置于真空下。
[0064] 在實施例中，步驟302還可以包括利用具有精確已知密度的流體填充傳感器組件 10。例如傳感器組件可以填充有水。
[0065] 方法300以步驟304繼續(xù)。在步驟304中，根據(jù)多個溫度確定平均溫度。例如，平 均溫度208可以通過平均多個溫度206來確定，如以上所描述的那樣。
[0066] 方法300以步驟306繼續(xù)。在步驟306中，根據(jù)多個傳感器時間周期確定平均傳 感器時間周期。例如，平均傳感器時間周期209可以通過平均多個傳感器時間周期207來 確定，如以上所描述的那樣。
[0067] 方法300以步驟308繼續(xù)。在步驟308中，使用平均溫度補償平均傳感器時間周 期以生成經(jīng)補償?shù)膫鞲衅鲿r間周期。例如，可以使用平均溫度208補償平均傳感器時間周 期209以生成經(jīng)補償?shù)膫鞲衅鲿r間周期210,如以上所描述的那樣。
[0068] 方法300以步驟310繼續(xù)。在步驟310中，將經(jīng)補償?shù)膫鞲衅鲿r間周期與參考傳 感器時間周期比較。例如，經(jīng)補償?shù)膫鞲衅鲿r間周期210可以與參考傳感器時間周期211 比較，如以上所描述的那樣。
[0069] 方法300以步驟312繼續(xù)。在步驟312中，指示經(jīng)補償?shù)膫鞲衅鲿r間周期是否在 參考傳感器時間周期的傳感器時間周期誤差限制內(nèi)。例如，可以指示經(jīng)補償?shù)膫鞲衅鲿r間 周期210是否在參考傳感器時間周期211的傳感器時間誤差限制212內(nèi)，如以上所描述的 那樣。
[0070] 在實施例中，傳感器驗證方法400可以附加于方法300執(zhí)行。圖4的方法400以 步驟402開始。在步驟402中，接收海拔。海拔是傳感器在海平面以上的位置的高度。例 如，可以接收海拔218,如以上所描述的那樣。
[0071] 方法400以步驟404繼續(xù)。在步驟404中，使用海拔來補償經(jīng)補償?shù)膫鞲衅鲿r間 周期。例如，經(jīng)補償?shù)膫鞲衅鲿r間周期210可以使用海拔218補償，如以上所描述的那樣。
[0072] 在實施例中，步驟404還可以包括使用傳感器組件測量流體密度，以及使用海拔 針對參考密度與所測量的密度之間的密度差異補償經(jīng)補償?shù)膫鞲衅鲿r間周期。例如，所測 量的密度219可以是使用傳感器組件10測量的。海拔218可以用于補償多個傳感器時間 周期207中的任何一個、平均傳感器時間周期209或經(jīng)補償?shù)膫鞲衅鲿r間周期210,如以上 所描述的那樣。
[0073] 在實施例中，傳感器驗證方法500可以附加于方法300和/或400執(zhí)行。如圖5 所描繪的，方法500以步驟502開始。在步驟502中，使用多個溫度和多個傳感器時間周期 之一計算標(biāo)準(zhǔn)偏差。例如，標(biāo)準(zhǔn)偏差溫度213可以使用多個溫度206來計算，或者標(biāo)準(zhǔn)偏差 傳感器時間周期214可以使用多個傳感器時間周期207計算，如以上所描述的那樣。
[0074] 方法500以步驟504繼續(xù)。在步驟504中，確定標(biāo)準(zhǔn)偏差是否大于限制。例如，可 以確定標(biāo)準(zhǔn)偏差溫度213是否大于標(biāo)準(zhǔn)偏差溫度限制216,或者可以確定標(biāo)準(zhǔn)偏差傳感器 時間周期214是否大于標(biāo)準(zhǔn)偏差傳感器時間周期限制215,如以上所描述的那樣。在實
