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托利多SB-20T

发布时间:2018-09-10 17:55        浏览次数:145        返回列表

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典型数据采集方法包括安装在机器上的简单压电传感器和手持式数据采集工具等。这些方法存在多种局限性,特别是与理想的全面检测与分析系统解决方案相比较,后者可以嵌入机器上或机器中,并能自治工作。下面深入讨论这些局限性及其与理想解决方案——自治无线嵌入式传感器——的对比。对完全嵌入式自治检测元件的复杂系统目标的选项分析可以分为十个不同方面,包括实现高重复度的测量、精确评估采集到的数据、适当的文档记录和可追溯性等,下面将对各方面进行说明并探讨可用方法与理想方法。

  精确且可重复的测量

  现有手持式振动探头在实现方法上具备一些优势,包括不需要对终端设备做任何修改,而且其集成度相对较高,尺寸较大,可提供充足的处理能力和存储空间。然而,它的一个主要局限是测量结果不可重复。探头位置或角度稍有改变,就会产生不一致的振动剖面,从而难以进行精确的时间比较。因此,维护技术人员首先需要弄清所观察到的振动偏移是由机器内部的实际变化所致,还是仅仅因为测量技术的变化所致。理想情况下,传感器应当结构紧凑并且充分集成,能够直接性地嵌入目标设备内部,从而消除测量位置偏移问题,并且可以完全灵活地安排测量时间。

  测量的频率和时间安排

  在高价值设备的生产设施中,例如制造敏感电子器件时,过程监控极为有益。这种情况下,装配线的微小偏移不仅可能导致工厂生产率下降,而且可能使最终设备的关键规格发生偏移。手持式探头方法的另一个明显的局限是无法实时指出有问题的振动偏移。多数压电传感器同样如此,其集成度一般低(某些情况下仅有一个传感器),需要将数据传送到其它地方进行分析。这些器件需要外部干预,托利多SB-20T称重传感器因此可能会错过一些事件和振动偏移。自治传感器处理系统则不然,它内置传感器、分析、存储和报警功能,同时仍然小到足以嵌入设备中,能够在时间告知振动偏移,并且地显示基于时间的状态趋势。

  上述嵌入式传感器发出实时通知的构想,只有采用频域分析才能实现。通常,任何设备都有多种振动源,如轴承缺陷、不平衡和齿轮啮合等,此外还有设计带来的振动源,例如钻孔机或压制机在正常工作过程中产生的振动。基于时间的分析会产生一个综合所有这些振动源的复杂波形,在进行FFT分析之前,它提供的信息难以辨别。多数压电传感器解决方案依赖外部FFT计算和分析。这不仅使得实时通知毫无可能,而且将大部分额外设计工作推给了设备开发商。但是,如果传感器内嵌FFT分析功能,梅特勒托利多就能即时确定振动偏移的具体来源。这样一种完全集成的传感器元件还能缩短设备开发商6到12个月的开发时间,因为它功能完备、简单有效、自治工作。

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传感器适应设备寿命周期中的变化,在一定程度上取决于对基线设备响应的了解。利用简单的模拟传感器就能获得基线设备响应,即让操作人员进行测量,执行离线分析,并将此数据与适当的标志一起离线存储在特定设备和探头位置上。更好且更不易出错的方法是将基线FFT存储在传感器头部,这样数据永远不会误放。基线数据还有助于确定报警电平,也是直接在传感器上编程设置,以便在随后的数据分析和采集中,如果检测到警告或故障条件,可以产生实时中断。

  数据可追溯性和文档记录

  在工厂环境中,一个适用的振动分析程序可能要监控数十甚至数百个位置,无论是通过手持式探头还是通过嵌入式传感器。在一台设备的整个寿命周期中,可能需要获得成千上万条记录。预见性维护程序的完整性取决于传感器采集点的位置和时间的适当映射。为将风险降至,以及获得价值的数据,梅特勒托利多传感器应具有的序列号和嵌入式存储器,并且能够给数据添加时间戳。

  可靠性

上文重点讨论了现有针对过程控制和预见性维护相关的传感器振动监控方法的改善之道。就容错和监控而言,还应当细致审查传感器本身。如果传感器发生故障(性能变化),而不是设备发生故障,该怎么办呢?或者,如果采用完全自治工作的传感器(即上文所述的理想方法),我们对传感器持续正常工作能有多大信心呢?对于许多现有传感器,如压电传感器等,这种情况确实会造成严重的限制,因为它们无法提供任何系统内自测功能。随着时间的推移,必然会对所记录数据的一致性缺乏信心。托利多SB-20T称重传感器在设备寿命晚期的关键监控阶段,实时故障通知在时间、成本和安全上都具有重要的意义,传感器是否仍然正常工作必然是关注的重点。高可信度过程控制程序的基本要求是能够对传感器进行远程自测。幸运的是,一些基于MEMS的传感器可以做到这一点。嵌入式数字自测能力就此了可靠振动监控系统的空白。

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