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- 沖擊傳感器的工作原理簡析
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2015/6/10
沖擊傳感器把新的測量方法和常規(guī)4～20 mA回路供電傳感器技術(shù)結(jié)合在一起。
它有一個內(nèi)部壓電晶體敏感元件，并使用一個定時功能作為烈度檢測的一部分。一個沖擊事件計數(shù)器和存儲單元用來記錄達(dá)到預(yù)設(shè)的幅度閾值等級的事件。4～20 mA信號對應(yīng)于在一個稱作復(fù)位時間的預(yù)設(shè)時間窗口內(nèi)發(fā)生的超過閾值等級的沖擊事件的次數(shù)。
1 工作原理
旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的振動信號帶有一種相對穩(wěn)定的模式，而往復(fù)機(jī)的振動信號含有大量暫態(tài)的、不穩(wěn)定的、瞬變的沖擊成分，試圖準(zhǔn)確分析每一個成分對應(yīng)于什么機(jī)理是一件很困難的工作。沖擊傳感器的思路是，所有這些暫態(tài)的、不穩(wěn)定的、瞬變的成分本身能否用來構(gòu)成一種新的有效的監(jiān)測模式，也就是不再沿用旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)檢測穩(wěn)態(tài)模式的方法，而是檢測往復(fù)機(jī)所獨(dú)有的換向運(yùn)動所產(chǎn)生的沖擊，通過沖擊的程度來預(yù)示可能存在的螺栓松動、間隙增大、閥片裂縫，以及很多往復(fù)機(jī)通�？赡馨l(fā)生的失效形式。
這樣一種假設(shè)是合乎邏輯的：在正常情況下，往復(fù)機(jī)應(yīng)當(dāng)具有某種沖擊“模式”。這種沖擊模式是指在一段給定時間內(nèi)發(fā)生沖擊事件的幅度和次數(shù)。偏離正常狀態(tài)時，例如螺栓或配合處發(fā)生松動、運(yùn)動部件內(nèi)部出現(xiàn)裂縫等，都將導(dǎo)致沖擊模式的明顯變化。正常模式的確定在一定程度上帶有經(jīng)驗數(shù)據(jù)的性質(zhì)，而不是通過理論推算而來，但在實(shí)踐中被證明是可行的。在這一點(diǎn)上，很像最初靠富有經(jīng)驗的技術(shù)人員或工人，用一根鐵棒敲敲打打，再用耳朵傾聽機(jī)器內(nèi)部的聲音來確定機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)一樣，方法看起來很古老，但卻有效。沖擊傳感器用來感受高幅度、短時間的尖脈沖，這個特點(diǎn)表征了往復(fù)機(jī)中存在的大多數(shù)潛在的問題。這些尖脈沖在穩(wěn)定狀態(tài)振動信號的總能量中并不占有明顯的比重，它們在用于檢測旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的傳統(tǒng)信號處理的過程中往往顯現(xiàn)不出來。而在沖擊傳感器中，專門的峰值檢測電路在規(guī)定的時間長度內(nèi)捕捉和計算超出閾值的沖擊事件的次數(shù)，這種記數(shù)方法在實(shí)踐中被證明是非常可靠的，從而形成了沖擊傳感器的工作原理。
3 安裝
由于沖擊傳感器用來辨別諸如松動、裂縫、斷裂等狀況，故在GB302D往復(fù)壓縮機(jī)4個缸的十字頭滑道箱外殼上各布置1個，安裝方向垂直于連桿的運(yùn)動方向，用以測量往復(fù)機(jī)因連桿螺母松動、連桿斷裂等故障所引發(fā)的沖擊烈度。
4 設(shè)置
在傳感器完成安裝，壓縮機(jī)正常工作的情況下，即可進(jìn)行閾值設(shè)定。要注意在測試模式下沖擊傳感器的電源連接極性和正常運(yùn)行模式正好是相反的。250 Ω電阻用于將電流脈沖轉(zhuǎn)換成電壓脈沖，以便在示波器上顯示。調(diào)節(jié)工作也可以借助于一個手持的6850沖擊儀進(jìn)行，該沖擊儀通過專用插座連接到?jīng)_擊傳感器上。
5 主要應(yīng)用
沖擊事件超出允許范圍的報警電流值可以按不同應(yīng)用自行設(shè)定，例如早期預(yù)警可以設(shè)定為8 mA(4次超出閾值的沖擊事件)，緊急警報可以設(shè)定為12 mA(8次超出閾值的沖擊事件)。閾值設(shè)定值與報警電流值存在一定關(guān)系，如果閾值設(shè)置得較低，那么報警電流值應(yīng)設(shè)置得較高些。為了積累運(yùn)行經(jīng)驗，不要過早地把報警信號和壓縮機(jī)的運(yùn)行直接采用機(jī)械連鎖，而是把報警形式設(shè)計為在上位機(jī)主頁面上用不同顏色顯示越界的撞擊事件次數(shù)，以引起工作人員注意。另外，可以在壓縮機(jī)參數(shù)分析頁面中的趨勢分析菜單下，展示壓縮機(jī)4個汽缸包括沖擊次數(shù)在內(nèi)的特征參數(shù)的歷史走向，改變顯示區(qū)下方的滑塊位置，可以檢查不同日期和時間超出閾值的沖擊次數(shù)。
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