旋转设备振动在线监测系统.docx

旋转设备振动在线系统  技术方案 合肥优尔电子科技有限公司2016. 8 一．现状分析 随着我国工业现代化进程的加快，对于连续生产的企业而言，大型旋转设备的稳定运行十分重要，一旦发生故障，都有可能导致整个生产线停机，造成极大的损失。这种损失可达每小时数十万元之巨，特别是生产过程智能控制系统的采用，对关键设备安全运行的依赖程度越来越高，因此，对这些设备进行在线监测就显得非常重要。 各种旋转设备运转过程中各零部件磨损并非相同，随其工作条件而异，但磨损的发展是有其规律的，如果能够对设备受到的这种磨损失效规律进行掌握，设备各零部件的相对运动趋势将反应出振动、温度、声音的连锁效应，使我们提前知晓设备各项功能发生改变的趋势与结果。国网铜陵发电有限公司拥有多种大、中、小型旋转设备，其较多旋转设备占据着生产中的核心地位。 二、系统架构 旋转设备振动在线监测系统，通过无线自组网和现场总线的方式，将从各传感单元采集的数据汇集到管理后台，通过计算机系统处理实现应用服务，计算机系统主要由数据前端设备、服务器机和管理端 PC 组成。 系统拓扑如下图所示： 三、振动采集终端 振动传感器 在旋转设备两端轴座（具体部位可根据现场情况确定）设置两组三维（X、Y、Z 方向） 加速度振动传感器，测量振动位移矢量，监测主轴与轴瓦（轴座）之间的轴向、径向游离与波动情况。 振动传感器利用压电晶体的正压电效应，当压电晶体在一定方向的外力作用下，它的晶体面产生电压，采集电路检测出这个电压值后换算成受力大小 F，由公式 a=F/m 可以得出瞬间加速度大小 a，对加速度二次积分得出瞬间位移量，从而得出被测对象振动频谱和振动位移。 主要技术参数： 传感器类型：IEPE 传感器类型：IEPE 灵敏度：100mV/g 加速度量程：～100mm/s2 速度量程：～250mm/s 位移量程：1～3000μm 频率范围：～12000Hz（±10%) 谐振点: 27kHz 分辨率：0.001g 非线性：≤1% 横向灵敏度：≤3% 恒定电流：4mA 输出阻抗：＜100Ω 激励电压：DC24V 激励电压：DC24V 温度范围： -40～+80℃ 放电时间常数：≥1 秒 振动采集器 YT-400 振动采集器是合肥优尔电子科技自主研发的一款高性能 IEPE 类传感器信号采集终端，内置了传感器所需的恒流激励和信号调理电路，可以不需外部的信号调理器而直接采集 IEPE 传感器的输出信号。YT-400 具有四路大量程、高采样率、低噪声的高性能同步信号采集通道。每个通道的量程为±10V，采样率高达 128Ksps，并能保证实时传输到后台服务器进行显示与分析。通过高性能 ADC 和先进的 DSP 信号处理技术，使 YT-400 具备极低的采样噪声，在 1Ksps 采样率下采样噪声峰峰值仅为，满量程信号的信噪比高达 50 万。多通道、高采样率和低噪声和同步采样使 YT-400 能够满足科研与生产中高端信号监测的需要。 YT-400 系列采用跨平台通用的动态链接库作为驱动函数接口，可工作在 Server 03/Server 08/Win2000/XP/WIN 7/WIN 8 等操作系统下，支持 VB, VC, C++Builder, Dephi， LabVIEW，Matlab 等大多数编程语言。 主要技术参数： 输入通道 输入通道 4 4 路同步采集通道 支持 IEPE（ICP）类传感器 BNC 接线端子 交流输入 交流输入 IEPE 调理 IEPE 调理 输出电流：恒定 输出电流：恒定 4mA 驱动电压：24V 隔直电容：10 微法 电压量程 电压量程 到+ 到+ 采样率 采样率 128K、64K、32K、16K、8K、4K、2K、1K 八档可调 128K、64K、32K、16K、8K、4K、2K、1K 八档可调 分辨率 分辨率 128K 采样率下，噪声峰峰值 128K 采样率下，噪声峰峰值 400 微伏，无噪声分辨率；噪声有效值 60 微伏， 有效分辨率，信噪比 103dB； 64K 采样率下，噪声峰峰值 250 微伏，无噪声分辨率；噪声有效值 38 微伏， 有效分辨率，信噪比 105dB； 32K 采样率下，噪声峰峰值 150 微伏，无噪声分辨率；噪声有效值 23 微伏， 有效分辨率，信噪比 109dB； 16K 采样率下，噪声峰峰值 100 微伏，无噪声分辨率；噪声有效值 16 微伏， 有效分辨率，信噪比 113dB； 8K 采样率下，噪声峰峰值 效分辨率，信噪比 115dB； 70 微伏，无噪声分辨率；噪声有效值 10 微伏，有 4K 采样率下，噪声峰峰值 效分辨率，信噪比 117dB； 50 微伏，无噪声分辨率；噪声有效值 9 微伏，有 2K 采样率下，噪声峰峰值 效