旋转设备振动在线监测系统

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：

YOUOTECH 旋转设备振动在线监测系统灵敏度：100mV/g

加速度量程：0.1〜100mm/2

旋转设备

系统管理后台

三、振动采集终端

3.1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

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YOUOTECH 旋转设备振动在线监测系统

速度量程：0.1〜250mm/s

位移量程：1〜3000卩m

频率范围：0.3 〜12000Hz （土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：v 100Q

激励电压：DC24V

温度范围：-40〜+80 C

放电时间常数：＞1秒

3.2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

YOUOTECH 旋转设备振动在线监测系统

灵敏度：100mV/g

加速度量程：0.1〜100mm/2

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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。 每个通道的量程为土 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 言号处理技术，使YT-400具备极低的采样噪声，在IKsps 采样率 下采样噪声峰峰值

仅为0.00004V ,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/Wi n2000/XP/WIN 7/WIN 8 等操作系统下，支持 VB, VC, C++Builder, Dephi ，LabVIEV y Matlab 等大多数编程语言。

主要技术参数： 输入通道

4路同步采集通道

支持IEPE (ICP )类传感器

BNC S 线端子

交流输入

IEPE 调理

输出电流：恒定4mA 驱动电压：24V

YOUOTECH 旋转设备振动在线监测系统

隔直电容：10微法

电压量程

采样率

128K、64K、32K、16K、8K、4K、2K、1K八档可调

分辨率

128K采样率下，噪声峰峰值＜ 400微伏，无噪声分辨率15.7bit ;噪声

有效值＜ 60微伏，有效分辨率18.6bit，信噪比103dB;

64K采样率下，噪声峰峰值＜ 250微伏，无噪声分辨率16.2bit ;噪声

有效值＜ 38微伏，有效分辨率19.0bit，信噪比105dB;

32K采样率下，噪声峰峰值＜ 150微伏，无噪声分辨率17.0bit ;噪声

有效值＜ 23微伏，有效分辨率19.8bit，信噪比109dB;

16K采样率下，噪声峰峰值＜ 100微伏，无噪声分辨率17.7bit ;噪声

有效值＜ 16微伏，有效分辨率20.6bit，信噪比113dB;

8K采样率下，噪声峰峰值＜ 70微伏，无噪声分辨率18.4bit ;噪声有

效值＜ 10微伏，有效分辨率21.3bit，信噪比115dB;

4K采样率下，噪声峰峰值＜ 50微伏，无噪声分辨率18.6bit ;噪声有

效值＜ 9微伏，有效分辨率21.5bit，信噪比117dB;

2K采样率下，噪声峰峰值＜ 40微伏，无噪声分辨率18.9bit ;噪声有

效值＜ 6微伏，有效分辨率21.8bit，信噪比121dB;

1K采样率下，噪声峰峰值＜ 35微伏，无噪声分辨率19.0bit ;噪声有

效值＜ 5微伏，有效分辨率21.9bit，信噪比123dB;