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關(guān)于加速度傳感器和頻率范圍的普遍的誤解

時(shí)間:2020-12-23 10:59來源:未知作者:Hong Kong

常見的加速度計(jì)具有100 mV/g的靈敏度。生產(chǎn)商聲明的頻率范圍是：0.5 Hz-15 kHz，正負(fù)3dB偏置。許多人認(rèn)為+/-3dB不太***，大約為+/- 3％。但是這是錯誤的。+/-3dB遠(yuǎn)不止此。負(fù)3dB為負(fù)30％，正3dB為正40％。但是頻率范圍不是本主題的主要主題。

讓我們假設(shè)響應(yīng)函數(shù)是平坦的。大多數(shù)用戶想要一個非常低的頻率限制。他們說：“我必須測量一臺低速機(jī)器，我的機(jī)器速度僅為30 rpm，我需要測量0.5赫茲。” 如果我問他們?yōu)槭裁矗麄儾粫卮?，因?yàn)樗麄儾焕斫膺@個問題。讓我舉一個例子：如果我想測量低頻加速度，我可以期望什么加速度水平？例如1g嗎？大多數(shù)人無法想象振動的加速度和速度。每個人都可以想象位移。當(dāng)您說機(jī)器振動+/- 3毫米時(shí)，每個人都可以理解。因此，我們可以使用以下公式將加速度轉(zhuǎn)換為位移，將位移轉(zhuǎn)換為加速度：acc [m / s2] = disp [m] *（2×π×速度[Hz]）2 g至米。如果速度為30 rpm，則表示0.5 Hz。（不要忘記先將g轉(zhuǎn)換為m / s2。）相應(yīng)的位移水平為1 m。不是一毫米，而是一米。任何機(jī)器都無法在這種振動水平下工作。相應(yīng)的速度水平是3200 mm / s，它是125 ips，不可能...現(xiàn)在我假設(shè)位移水平是1 mm。相應(yīng)的加速度水平為0.01 m / s2。為0.001克。如果傳感器靈敏度為100 mV / g，則0.001 g的電壓為0.1 mV。還不算太多可以測量這樣的電壓水平嗎？答案是否定的，因?yàn)楝F(xiàn)場的常規(guī)傳感器噪聲水平為0.2至0.4 mV。對于這種噪聲，很難測量到0.1 mV，因?yàn)樗陀谠肼曀?。但是，讓我們回到基本問題。為什么要在0.5 Hz上測量幅度？另一個答案是：“當(dāng)我想要平衡機(jī)器或調(diào)查松動或未對準(zhǔn)時(shí)，我將需要它。” 是的，在這些情況下，我需要測量速度頻率上的水平，但我不知道誰真正想要這樣做。當(dāng)速度太低時(shí)，您應(yīng)該使不平衡的質(zhì)量達(dá)到幾十公斤，以增加振動水平。離心力取決于速度的平方。在30 rpm時(shí)，它將非常低。但是用戶說：“不！我不想保持平衡，我想測量滾動軸承的狀況。” 離心力取決于速度的平方。在30 rpm時(shí)，它將非常低。但是用戶說：“不！我不想保持平衡，我想測量滾動軸承的狀況。” 離心力取決于速度的平方。在30 rpm時(shí)，它將非常低。但是用戶說：“不！我不想保持平衡，我想測量滾動軸承的狀況。”

這是關(guān)鍵

對于這種測量，我不需要低頻。當(dāng)軸承滾珠在內(nèi)部或外部滾道上刮擦劃痕或經(jīng)過軸承點(diǎn)蝕時(shí)，在時(shí)間信號中會出現(xiàn)沖擊。震動的固有頻率非常***。通常，在500 Hz和25 kHz之間。我們不需要測量低頻。我們需要測量這些非常***的頻率。對于低速軸承（機(jī)器）而言，這并不容易。我們需要***分辨率的信號（***采樣頻率），同時(shí)又需要長時(shí)間的信號，因?yàn)閮纱坞姄糁g的時(shí)間間隔非常寬。因此，整個測量對數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲極為苛刻。因此，ADASH已開發(fā)出ACMT測量方法并將其用于低速軸承分析，通過智能壓縮解決了上述問題，并將大部分信息保留在信號中。下一個常見的誤解是軸承故障頻率。對于低速機(jī)器，它們可能會很低，并且用戶再次使用錯誤的規(guī)則。他們說，加速度計(jì)必須能夠測量頻率。錯了故障頻率是沖擊的重復(fù)頻率，不是純正弦頻率，應(yīng)該由傳感器捕獲。我們需要測量震動的自然頻率。而且它們再次***于500赫茲。錯了故障頻率是沖擊的重復(fù)頻率，不是純正弦頻率，應(yīng)該由傳感器捕獲。我們需要測量震動的自然頻率。而且它們再次***于500赫茲。錯了故障頻率是沖擊的重復(fù)頻率，不是純正弦頻率，應(yīng)該由傳感器捕獲。我們需要測量震動的自然頻率。而且它們再次***于500赫茲。

電擊的自然頻率非常***。通常，在500 HZ和25 KHZ之間。

在圖1中，您可以看到頻譜和時(shí)間信號（在低速軸承上測量）。范圍是25 kHz。所有更***幅度的線都在2 kHz或更***的范圍內(nèi)。請注意頻譜中極低的g振幅。頻譜顯示信號的能量。在此信號中，我們只會看到?jīng)]有明顯能量的沖擊。這就是頻譜顯示極低值的原因。

軸承故障頻率是電擊的重復(fù)頻率。

在圖2中，我們僅在25 Hz范圍內(nèi)測量了頻譜。該軸承的沖擊重復(fù)頻率約為1 Hz。在1 Hz附近看不到任何東西。如果要查看頻譜中的重復(fù)頻率，則必須應(yīng)用解調(diào)。這意味著，我必須補(bǔ)充精力。解調(diào)后的頻譜可以顯示可見的東西。解調(diào)頻譜使用包絡(luò)的時(shí)間信號。我們只想在500 Hz至25 kHz的頻段內(nèi)進(jìn)行測量。我們對低頻不感興趣。您可以想象包絡(luò)就像簡單的電路：沖擊來了，給電容器充電，然后電容器通過電阻放電。放電時(shí)間比原始震動的時(shí)間長得多。這是在頻譜方面幫助我們的額外能量。確實(shí)有幫助。在第三張圖片中，您可以看到重復(fù)頻率0.85 Hz及其諧波。諧波總是會發(fā)生，因?yàn)榘j(luò)信號失真。這不是純正弦波，它只能顯示光譜中的一條線。我希望您在低速機(jī)器上進(jìn)行測量時(shí)會記得這篇文章，并希望您現(xiàn)在能夠更有效地檢查這些機(jī)器。