标签: 振动检测

案例概况 客户： Muller Martini AG,印刷加工行业专家 应用产品 ：HK-MSR165加速度数据记录仪 应用场景： 在开发新型马鞍订书机的过程中，发现传感器出现了故障，使用HK-MSR165确定了故障原因 01 应用背景 用于新型马鞍装订机三刀式修剪器的边缘传感器在客户测试中出现故障。分析发现， 传感器元件发生机械损坏，可能由振动引起 。由于机器的动态运动，这一问题可能有多种原因，因此 需要记录传感器的振动情况，尽可能准确地找出干扰源 ，以便得出正确结论，并快速验证所采取措施的有效性。 经过搜索比较和与技术顾问的交流，该全球性企业 确定HK-MSR165系列微型数据记录仪是适用的测量设备 。 02 故障诊断：HK-MSR165数据记录仪 HK-MSR165数据记录仪用于监测冲击和振动，每秒可执行1600次测量， 续航长达五年 。其核心部件是高分辨率3轴数字加速度计， 适用于振动测量和冲击监测，例如运输监测、故障诊断和负载测试 。 图1 HK-MSR微型加速度数据记录仪 HK-MSR165可监测最大±15 g或±200 g的冲击，并在事件发生前记录32个测量值。 其存储容量超过200万个数据点 ，足够记录1万多次冲击；通过microSD卡，容量可扩展至10亿个数据点（1千万次冲击）。所有数据可通过USB或microSD卡快速传输至电脑。HK-MSR165配有PC配置和数据分析软件，以及MSR ShockViewer软件， 提供强大的数据评估和图形分析功能 ，可自动生成报告。 03 测量和检测结果 使用双面胶带将数据记录仪固定在新机器的故障传感器上，运行过程中，x轴加速度高达218 g（图2）；而在旧机器上对比测量时，加速度仅为35 g（图3），这解释了新机器上传感器损坏的原因。 图2 新机器加速度测量结果 图3 旧机器加速度测量结果 通过关闭各个子系统，很快确定了巨大的加速度由气动止动器引起。对此止动器进行了更详细的分析，发现阀门和止动器之间的软管长度有所不同。 当使用与旧机器相同长度的软管后，加速度恢复至合理水平。同时，传感器制造商针对仍较高的加速度对传感器进行了优化，此后再未出现传感器故障。 案例总结 如果没有能够监测冲击和振动的HK-MSR165数据记录仪，则很难在一个工作日内找到新机器上传感器故障的原因。由此可以看出， HK-MSR165是在机器部件受到冲击、振动和加速等机械故障时进行故障诊断的高效、省时工具 。

    我们公司生产的汽车仪表用微型步进电机，生产测试中要求检查噪声，但是电机的噪声本来就非常小，用噪声计距离40mm测量也只有40dB的噪声，因此必须在非常安静的隔音室或者隔音箱中测量。     隔音箱不适合批量测量噪声，因为不断地打开关闭隔音箱太浪费时间。隔音室因为不通风透气没有空调（这些都会引入噪声），测量人员长时间在里面会非常难受。因此生产线员工对噪声检测一直抱怨很大。     最近我想到了用非常敏感的压电陶瓷做成拾振器来探测马达的外壳（因为噪声就是由于外壳的振动引动空气波动而产生，或者说外壳的振动就是噪声的发源），然后用高放大倍率低噪声的电荷放大器将信号放大，电荷放大器的输出信号再接到频谱分析仪器上，对比有异常噪声马达和合格马达的频谱，就能迅速判断马达是否合格。而外界的噪声是无法传递到拾振器上，即使处于很吵闹的环境，测量也能正常进行。     经过两个多月的设计和制造，今天终于将拾振器和电荷信号放大器做出来了。实际测试表明，外界的噪声对传感器完全没有影响，正常工作的马达和有异音的马达能在频率谱上看到明显的差异。正常工作的马达只的功率谱分布在低频段，在高频段几乎是零信号，而有异音的马达很明显在高频段有信号（异音不同则频率不同）。需要注意的是，桌面的振动会传递到拾振器，譬如用手在桌面轻拍一下，就会看到拾振器的信号输出有一个震荡波。