1、工作原理

• 振動傳感器：

  • 壓電式振動傳感器：基于壓電效應，當設備振動時，傳感器內(nèi)部的壓電晶體受到機械應力作用而產(chǎn)生電荷，電荷的大小與振動的加速度成正比。通過測量電荷信號并轉(zhuǎn)換為電壓信號，即可得到設備振動的加速度信息。

  • 電容式振動傳感器：利用電容極板間距離隨振動而變化的原理，設備振動導致電容極板間距離改變，從而引起電容值的變化。通過檢測電容值的變化并經(jīng)過電路處理，可獲得振動位移或加速度等參數(shù)。

• 壓力傳感器：

  • 壓阻式壓力傳感器：基于半導體材料的壓阻效應，當設備內(nèi)部壓力作用于傳感器的敏感元件時，半導體材料的電阻發(fā)生變化。通過測量電阻變化并轉(zhuǎn)換為電壓信號，即可測量出設備內(nèi)的壓力大小。

  • 電容式壓力傳感器：利用壓力變化引起電容極板間距離或介質(zhì)介電常數(shù)改變的原理，當設備壓力變化時，電容值隨之改變。通過檢測電容值的變化并進行信號處理，可得到壓力測量值。

2、應用領(lǐng)域

• 制造業(yè)：

  • 機床設備監(jiān)測：通過在機床的主軸、刀具、工作臺等關(guān)鍵部位安裝振動傳感器、溫度傳感器和位移傳感器，實時監(jiān)測機床在加工過程中的振動、溫度和位移變化。當傳感器檢測到異常數(shù)據(jù)時，可及時提醒操作人員進行調(diào)整或維修，避免因設備故障導致的產(chǎn)品質(zhì)量問題和生產(chǎn)延誤。

  • 機器人監(jiān)測：對于工業(yè)機器人，在關(guān)節(jié)部位安裝扭矩傳感器、角度傳感器和振動傳感器等，監(jiān)測機器人在運動過程中的關(guān)節(jié)扭矩、角度變化和振動情況。這有助于優(yōu)化機器人的運動控制算法，提高機器人的工作精度和穩(wěn)定性，同時及時發(fā)現(xiàn)機器人的機械故障，保障生產(chǎn)線上的自動化生產(chǎn)過程順利進行。

• 電力行業(yè)：

  • 發(fā)電機監(jiān)測：在發(fā)電機的定子、轉(zhuǎn)子等部位安裝溫度傳感器、振動傳感器和絕緣監(jiān)測傳感器等，實時監(jiān)測發(fā)電機的運行溫度、振動狀態(tài)和絕緣性能。通過對這些參數(shù)的監(jiān)測，可及時發(fā)現(xiàn)發(fā)電機的過熱、不平衡振動、絕緣老化等問題，提前采取維護措施，防止發(fā)電機故障引發(fā)停電事故，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定供電。

  • 變壓器監(jiān)測：利用油溫傳感器、繞組溫度傳感器、油中溶解氣體傳感器等對變壓器進行狀態(tài)監(jiān)測。油溫過高、繞組溫度異常以及油中溶解氣體成分的變化都可能預示著變壓器存在故障隱患。通過傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，可實現(xiàn)對變壓器的故障診斷和壽命預測，合理安排維護計劃，提高變壓器的運行可靠性。

• 交通運輸行業(yè)：

  • 汽車監(jiān)測：在汽車發(fā)動機、變速器、底盤等關(guān)鍵部件上安裝各種傳感器，如發(fā)動機的轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器、氧傳感器，變速器的油壓傳感器、油溫傳感器，底盤的加速度傳感器、位移傳感器等。這些傳感器實時監(jiān)測汽車各部件的運行狀態(tài)，為汽車的故障診斷、性能優(yōu)化和安全行駛提供保障。例如，通過氧傳感器監(jiān)測發(fā)動機尾氣中的氧含量，可精確控制燃油噴射量，提高燃油經(jīng)濟性和減少尾氣排放。

  • 軌道交通車輛監(jiān)測：對于火車、地鐵等軌道交通車輛，在車輛的走行部、牽引系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等部位安裝振動傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等。通過對這些傳感器數(shù)據(jù)的實時分析，可及時發(fā)現(xiàn)車輛的關(guān)鍵部件故障，保障軌道交通的安全運行，提高運營效率和服務質(zhì)量。

• 航空航天領(lǐng)域：

  • 飛機發(fā)動機監(jiān)測：飛機發(fā)動機是飛機的核心部件，通過在發(fā)動機上安裝大量的溫度傳感器、壓力傳感器、振動傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等，實時監(jiān)測發(fā)動機的各項運行參數(shù)。這些傳感器數(shù)據(jù)對于發(fā)動機的性能評估、故障診斷和飛行安全至關(guān)重要。例如，通過監(jiān)測發(fā)動機的排氣溫度和壓力，可判斷發(fā)動機的燃燒效率和推力性能；通過振動傳感器監(jiān)測發(fā)動機的振動情況，可及時發(fā)現(xiàn)發(fā)動機的機械故障隱患。

  • 飛行器結(jié)構(gòu)監(jiān)測：在飛機、衛(wèi)星等飛行器的結(jié)構(gòu)上安裝應變傳感器、位移傳感器和溫度傳感器等，監(jiān)測飛行器在飛行過程中的結(jié)構(gòu)應力、應變和溫度變化。這有助于評估飛行器的結(jié)構(gòu)健康狀況，及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的疲勞損傷和潛在故障，保障飛行器的飛行安全和使用壽命。