振动传感器如何推动预测性维护并减少停机时间

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现代制造设备提高了运营效率，但当发生意外故障时，每小时可能会损失数千美元的生产力、维修和劳动力损失。幸运的是，远程振动传感器可用于开发智能的预测性维护策略，最大限度地减少设备故障和昂贵的停机时间。

通过记录和研究关键设备的振动模式，可以检测异常情况并识别资产运行行为的变化，以便在出现故障之前解决问题。 

该博客介绍了远程振动监控的操作方法和优点，以及振动传感器的作用，以便您可以制定预测性维护策略，减少计划外停机时间并提高盈利能力。

振动传感器有什么作用？

大多数机器在正常运行期间都会振动，但过度振动会导致磨损、缩短机器的使用寿命并产生不平衡，从而损坏工业设备中的部件。异常振动模式也表明设备可能存在机械问题。

将振动监测计划作为整体维护策略的一部分实施，可以在振动发生时检测到振动变化，从而可以在故障发生之前识别、诊断和修复潜在问题。 

振动监测程序的核心是振动传感器，它测量和记录工业设备中振动的频率和振幅。收集的数据提供有关机器健康状况的重要信息。

监测振动可以帮助制造商：

• 检测轴承故障。
• 识别错位。
• 现货不平衡。
• 发现松动或磨损。

这种洞察力支持预测性维护，允许在需要时安排维修，最大限度地减少停机时间和昂贵的维修费用。

振动监测的好处

振动监测计划应包含在所有维护策略中，包括基于状态的、预测性和规范性维护计划，因为它提供了各种节省时间和金钱的好处，包括：

节省成本： 振动监测可以在潜在的设备故障发生之前识别出它们，从而最大限度地减少计划外停机和维修，这可能每小时花费数千美元，并对生产计划造成严重破坏。 

延长正常运行时间： 振动监控可以在机械问题对性能和操作产生负面影响之前及早发现它们。受监控的设备以更高水平的效率、可靠性和正常运行时间运行。 

确定正确的维护间隔： 振动监控不是按照基于日历的计划执行维护任务，而是允许根据需要执行维护活动。这延长了维护间隔时间，减少了不必要的维护和人工成本，并最大限度地提高了机器可用性。 

降低能源成本： 遭受磨损、不平衡和不对中的设备无法有效运行。通过识别和纠正与振动相关的问题，机器可以优化运行并消耗更少的能源。 

改进资产管理： 从振动监测计划收集的信息可以深入了解设备的健康状况和使用寿命，从而更好地了解设施的资产，从而就是否维修或更换资产做出明智的决定。 

如何测量振动？

振动监控分为五个步骤，包括：

1. 收集振动数据 可以使用手持设备、有线传感器或远程（无线）传感器收集振动数据。使用有线或无线传感器可以减少工作耗时，并减少引入数据错误的机会，因为技术人员不需要从一台机器走到另一台机器来获取读数，也不需要手动记录数据。远程振动传感器比有线传感器具有更多优势，因为它们不需要昂贵的接线，并且可以安装在难以到达或远程定位的机器上。 2. 创建基线 要创建基线，应在机器最佳运行时收集振动数据。对健康设备进行基线测量可以与稍后收集的数据进行比较，以确定在相同运行条件下振动模式何时发生变化，从而识别潜在问题。3。存储振动数据使用远程传感器作为在线监控系统的一部分可以更轻松地存储振动数据。历史数据集的创建使得比较基线和未来数据集成为可能。 4. 分析振动数据分析振动数据是振动监测计划成功的关键。收集数据后，应将其与基线振动水平进行比较，以便可以识别异常情况、反常情况和潜在故障，并有足够的时间安排维修和订购更换零件。 5. 做出明智的决策 通过这种方式使用数据，您可以根据可靠的数据做出明智的决策。这意味着，当检测到异常运行状况或潜在故障时，可以发出工单并确定优先级，可以提前订购零件并进行维修，以防止漫长、计划外和昂贵的停机时间，从而可能节省数千美元的生产力损失和代价高昂的故障。明智的决策使维护经理在制定维护计划和预算时充满信心，而获得的可靠性则使生产经理确信他们将实现生产目标。 

振动传感器有哪些不同类型？

振动传感器是针对不同应用和预算而设计的一大类技术。传感器的选择取决于频率范围、应用环境和成本等因素。

常用的振动传感器有：

• 加速度计： 最常见的振动传感器测量加速度，通常集成加速度来计算速度或位移。它们最适合高频故障检测（例如轴承故障）。
• 速度传感器（速度计）： 它们测量振动速度并用于中频测量，从而揭示不平衡和未对准等问题。
• 接近探头（位移传感器）： 这些非接触式传感器测量探头和旋转轴之间的距离。它们对于监测轴位置和检测涡轮机和大型压缩机等高速旋转机械的故障至关重要。
• 远程/无线传感器： 这些加速度计具有集成的无线通信、电源以及数据记录/处理功能。正如 JHFOSTER 所倡导的那样，它们是主动、持续监控的理想选择，无需昂贵的布线。

振动有哪三种类型？

振动监测程序分析三种类型的振动，每种振动都旨在诊断特定的设备问题，如下所示：

位移： 它测量振动物体从其静止位置移动的总运动或距离。它对于诊断低速机械和监测大运动最有用。

速度： 这可以测量振动速度或部件移动的速度。它用于中频分析，可以预测常见的机器故障，例如不对中和不平衡。它通常与振动的破坏性能量密切相关。

加速度： 这测量速度的变化率。它对高频事件最敏感，因此非常适合识别滚动轴承和齿轮啮合问题等早期故障。

振动传感器的放置位置

最佳传感器放置是收集有意义的振动数据的关键。以下是有关在机器部件上安装振动传感器的位置和方式的实用指南。

一般放置规则

轴承座： 这是最常见、最有效的传感器放置位置，因为最严重的机械故障（不平衡、不对中、轴承磨损）会产生通过轴承传输的信号。

电机/泵壳： 振动传感器应放置在靠近受力点和磨损点的位置。

装载区： 传感器应放置在轴承的负载区一侧，最有可能检测到潜在故障。

火车： 监测机器传动系上的多个点（电机驱动端、电机非驱动端、泵轴承）可以全面了解资产的健康状况。

安全安装

确保传感器直接牢固地安装到组件上（使用螺柱安装座或强磁铁），以确保准确的高频数据收集。

如何选择振动传感器

为应用选择正确的振动传感器是获取有用、可操作信息的关键。为您的应用选择振动传感器时，请考虑以下因素：

• 资产的重要性： 高度关键的机器应使用连续的远程/无线监控。不太重要或备用的设备可以使用定期手持式检查。
• 频率范围： 选择能够准确测量机器预期故障频率的传感器类型（加速度计、速度传感器或接近探头），例如，您应该选择加速度计来检测高速轴承故障。
• 灵敏度/测量范围： 传感器必须足够灵敏，能够检测小问题，但也能够处理最大的预期振动水平，而不会出现削波。
• 环境因素： 考虑温度、湿度（IP 等级）和危险区域条件/等级（ATEX/危险区域认证）。具有远程功能的无线传感器非常适合难以到达或危险的位置。
• 预算和连接： 远程振动传感器减少或消除了技术人员在工厂中走动进行手动测量和传输数据的需要，从而简化了程序。它们允许自动收集、存储和分析数据，从而解放维护团队。

使用远程振动传感器进行预测性维护

作为振动监测计划的一部分，振动传感器支持主动、预测性维护策略，可提供显着的运营和财务效益，包括：

维护方法的转变： 使用振动监测进行预测性维护，使您可以从被动式或基于日历的维护转向主动式预测性维护计划，从而最大限度地减少计划外停机时间和维护工时。

数据自动化： 远程传感器自动连续采集、存储和分析振动数据。

实时决策： 高级分析可以对异常情况做出即时、明智的响应。

节省劳动力： 使用振动传感器减少了手动数据收集的需要，使维护团队能够专注于解决问题和防止未来发生故障。

优化操作： 基于振动监测的预测性维护计划使工厂保持高水平的正常运行时间、效率和盈利能力。

JHFOSTER：您的振动监测合作伙伴

作为振动监测程序的核心，振动传感器允许您应用更主动的维护策略。当今的远程振动传感器可自动收集、存储和分析机器数据，以便维护团队可以将时间用于纠正异常情况并避免未来发生故障，从而最大限度地提高设施的正常运行时间和盈利能力。有关远程振动传感器以及它们如何帮助您开发有效的振动监测程序以进行预测性维护的更多信息，请联系 JHFOSTER。

• Tavoron 自动化高级副总裁

  Scott Wojciak 是一位经验丰富的高管，在工业自动化和配电领域拥有深厚的专业知识，担任 Tavoron 自动化高级副总裁。他此前曾领导 Singer Industrial 的流体动力、自动化和工程解决方案部门，并在 BW Rogers 担任领导职务，包括销售副总裁、销售总监和区域业务部门经理。斯科特以其结果驱动的方法和以客户为中心的领导力而闻名，他的整个职业生涯都在推进整个自动化领域的商业战略和运营绩效。他的职业生涯始于销售工程师，并在任职初期获得了 BW Rogers 的年度销售员奖。

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