小型工厂的成本效益监测和保护

随着提高效率、降低能源消耗和消除停机时间的重点已经超越了保护涡轮机和压缩机等更昂贵的资产，保护工业风扇和泵等旋转设备中较小但关键的项目变得越来越重要。然而，在不太关键的应用中使用更复杂和更昂贵的系统，以实现成本与效益的适当平衡可能具有挑战性，特别是考虑到许多工厂运营商今天面临的异常艰难的环境。

SENSONICS我们与业界合作近40年，开发有效且经济实惠的监控和保护设备，包括那些对通过4-20mA电流环路提供直接连接的低成本传感器的需求比以往任何时候都更重要的小型工厂。然而，将这种类型的产品与应用程序相匹配并不总是简单的，因此重要的是概述需要考虑的关键点以及可能发生的问题。

例如，目前大多数的绝对振动发射器都采用了标准的压电压缩技术，并在PLC / DCS的电路回路中执行电流吸收。这种解决方案的优点是传感器不需要其他电源，从连接系统到机器只需使用一对电缆。然而，当传感器简单地安装在机器轴承箱上并连接到电流回路时，需要避免一些陷阱。这些因素包括接地制度、低频振动和高加速度噪声，这些因素在保护应用中可能导致测量误差和虚假停机，从而导致昂贵的停机时间。

克服接地问题

接地和接地问题是新设备中出现的大多数问题，特别是在电力使用量高的重工业中，有效的接地制度可能具有挑战性。

内部传感器的布置依赖于一个非常高的阻抗电路来从陶瓷传感器中提取电荷，并且与外部外壳的有限隔离是不可避免的，从噪声源中提取电流，在输出端出现不稳定的电流读数。这是因为在连接系统端，换能器的最低点通常通过终端电阻连接到不同的，通常更干净的接地点，没有共模优势。如果换能器可以在系统端接地(在PLC中很少可用)，则可以选择与机器接地，从而有效地提供所需的共模抑制。然而，这违背了最佳实践，可能会导致传感器电缆中的大电流流动，因为与初始问题识别出的电位差。

现场使用的一种减少这种影响的实用方法是在机器上的传感器和连接系统之间安装一个电流隔离器/电流中继器。这具有终止传感器4-20mA电路与公共接地和重复电流到连接系统接地状态没有持续干扰的效果。

伪频率问题

虽然换能器通常用于主传动轴承，但机器上的其他机械系统(油泵，风扇等)可能会干扰测量。从根本上说，传感器元件是一个具有宽测量带宽(超过10kHz)的加速度计，以更高速度运行的辅助系统可以在高频下产生高加速度振动(例如1kHz下的20g)。这些代表了非常小的振动位移(几um)，但对传感器有很大的影响，因为压电陶瓷材料的高电荷输出导致集成电路饱和，随后出现错误读数。

传感器的主要目的是测量机器运行速度下的振动，通常在10Hz至50Hz范围内，为了避免杂散读数，重要的是机器上没有低频结构运动(<3Hz)。由于传感器的滤波能力有限，由于器件中固有的集成(低频率下的更高增益)，低频事件可能对测量读数产生显著的大影响。

这种类型的问题是罕见的，但这是一个提醒，以确保传感器安装良好，并应用于连接电缆的布线的最佳实践。

Sensonics已经认识到需要一种传感器，可以满足保护较小机械的需求，如风扇和泵，可用于广泛的工厂，降低对辅助系统的敏感性。的韦尔/环球数码创意是一种电动传感器，提供与速度振动成比例的4-20mA电流sink输出，并提供双重隔离的优势，结合低阻抗电路，使其适用于高噪声环境。由于传感器组件的电动力学特性，高频和低频事件都被机械滤波，并且由于不需要集成，该安排不受压电器件中所见饱和的影响。

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