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干货 | 三轴振动传感器的安装说明

分类：新闻资讯
作者：
来源：
发布时间：2023-10-07
访问量：50

【概要描述】

干货 | 三轴振动传感器的安装说明

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国际标准

ISO（国际标准化组织）制定的国际标准ISO 10816-1 《在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动系列标准的第1部分：总则》中，3 测量3.2 测量位置，其中相关的描述摘录如下：

应该在轴承、轴承支座或者其他对动力有明显响应并能表示机器整体振动特性的结构部件上进行测量。
为确定每一测量位置上的振动特性，有必要在三个相互垂直的方向上进行测量。

不同设备的传感器安装方式

参考振动状态监测的相关标准，并结合设备故障诊断的实际经验，我们总结出选取状态监测传感器安装部署位置和方向时，应当遵循如下原则：

（1）安装位置应尽量选择设备结构刚度较高的部位，例如设备的轴承座、端盖等，减少振动信息在传递路径中的损失；

（2）安装方向应优先选择振动强度大的方向，例如与安装管道垂直的方向、设备的受力方向、齿轮的啮合方向等，提高振动信号的幅值。

下面我们针对现场常见的几类工业设备，具体说明进行设备状态监测时，振动传感器推荐的安装位置及安装方向。

1. 电机

（1）卧式电机

可靠安装在刚性支撑上的卧式电机，其驱动端带动负载设备，振动强度大于非驱动端，设备约束方向为垂直方向，因此大多数情况下水平方向的振动大于垂直方向。

进一步考虑到传输距离越长，振动信号衰减越大的情况，卧式电机若选取单轴振动传感器，安装位置和方向的优先级由高到低依次为：驱动端水平→驱动端垂直→驱动端轴向→非驱动端水平→非驱动端垂直。

若使用三轴传感器，则应优先测量水平方向的振动，安装位置和方向优先级由高到低为：驱动端水平→非驱动端水平。

（2）立式电机

通常情况下，立式电机的驱动端与安装面距离近、约束较好，非驱动端距离安装面较远，振动强度大。

因此，立式电机部署单轴或3轴传感器时，均应优先安装在远离安装平面的非驱动端，条件不允许时可安装在驱动端。

2. 传动部件

（1）直齿减速机

齿轮箱按传动级数可分为单级齿轮箱和多级齿轮箱。监测齿轮箱的运行状态需至少在输入轴和输出轴上各安装一台振动传感器。对于内部为直齿轮的直齿减速机，其受力方向主要沿径向。

因此，若选取单轴振动传感器，安装位置和方向的优先级由高到低依次为：输入/输出端垂直→输入/输出端水平→输入/输出端轴向。

若选取三轴传感器，则应优先测量垂直方向的振动，在输入和输出轴的垂直方向安装传感器即可。

（2）斜齿、伞齿减速机

对于斜齿或伞齿减速机，其受力方向主要沿轴向，应重点监测主轴方向的振动信号。

若采用单轴振动传感器，安装位置和方向的优先级由高到低依次为：输入/输出端轴向→输入/输出端水平→输入/输出端垂直。

若采用三轴传感器进行状态监测，应优先测量轴向的振动，选择在输入和输出轴的轴向安装传感器即可。

3. 泵/风机

（1）悬臂式离心机/风机

悬臂式离心机/风机的轴承在叶轮一侧，测点通常选取在靠近驱动端轴承的位置。需要注意的是，泵机/风机的进口和出口管道同样对设备起到约束作用，一定程度上抑制了设备在管道方向上的振动，在条件允许的情况下，振动测量方向应当与进口管道和出口管道垂直。但是相比泵机底部螺栓的固定，管道的约束效果有限，当管道方向为水平方向时，仍优先在水平方向安装振动传感器。

使用单轴传感器进行悬臂式离心机/风机的状态监测时，安装位置和方向的优先级由高到低依次为：驱动端水平→驱动端垂直→驱动端轴向。

使用三轴传感器进行状态监测，则优先选择测量水平方向振动。

（2）双支撑式离心机/风机

相比单支撑离心机/风机，双支撑离心机/风机在叶轮两侧均有轴承，因此在监测时需要在驱动端和非驱动端均布置测点。

采用单轴传感器时，安装的优先级由高到低依次为：驱动端水平→驱动端垂直→驱动端轴向→非驱动端水平→非驱动端垂直→非驱动端轴向。

若采用三轴传感器，则应优先测量水平方向的振动，驱动端的安装优先级高于非驱动端。

（3）罗茨风机/双螺杆压缩机

罗茨风机/双螺杆压缩机中扇叶的啮合方向为垂直方向，因此垂直方向的振动相对较大。对于主动轴和从动轴轴心距离小于800mm的罗茨风机或双螺杆压缩机，每端（驱动端/非驱动端）可以使用一台传感器，在两轴中间进行垂直方向的振动测量。如果主动轴和从动轴轴心距离超过800mm，主动轴和从动轴垂直方向的振动需要分别安装2台传感器进行采集。

若采用单轴传感器，由于主动轴和从动轴转速一致、轴承型号一致，考虑到传感器的成本，出现问题可不定位故障轴承，状态监测可针对一根轴来进行。

（1）若选择主动轴监测，传感器安装位置的优先级由高到低依次为：驱动端主动轴垂直→驱动端主动轴轴向→非驱动端主动轴垂直→非驱动端主动轴水平→驱动端主动轴水平→非驱动端主动轴轴向。

（2）若选择从动轴，安装位置的优先级变为：驱动端从动轴垂直→驱动端从动轴轴向→非驱动端从动轴垂直→非驱动端从动轴水平→驱动端从动轴水平→非驱动端从动轴轴向。