在工業生產的復雜環境中,設備穩定運行是保障生產連續性與安全性的核心基礎。要實現這一目標,離不開對設備溫度與振動狀態的實時感知與精準判斷。溫度與振動變化作為設備早期潛在故障的重要信號,若未能被及時識別,可能逐步演變為影響生產運行的嚴重問題。隨著工業化進程的持續推進,振動監測設備在工業機械設備狀態監測中的應用正日益廣泛。
然而,目前市面上的振動監測設備普遍存在一項關鍵局限:其頻率響應范圍較窄,易受奈奎斯特頻率限制與混疊效應干擾,從而導致測量數據失真,難以對機械設備的真實運行狀態作出全面、準確的評估。
奈奎斯特頻率和混疊現象是什么
奈奎斯特頻率是采樣頻率的 1/2,決定了測量的頻率上限。當現場存在超過奈奎斯特頻率的高頻諧波時,會發生混疊現象:這些高頻信號會被錯誤地折疊到低頻段,從而污染量程內的測量結果。
例如,某傳送帶電機的主軸頻率雖僅為100-200Hz,但這并不意味著頻率范圍為10-1600Hz的振動設備就能滿足測量需求。因為電機運行中產生的機械共振和高頻諧波可能引發混疊,使得高頻成分被折疊到可采集的頻段內,最終導致測量結果失準。
因此,頻率響應范圍越寬,測量數據越準確。
舉個例子——有理有據

(廣東湛江某鋼生產線實測數據)
該圖由客戶現場采集自電機運行工況。如圖所示,電機主軸頻率為60Hz,對應轉速約為3600 r/min,屬較低頻段。雖然在100Hz以下頻段可觀察到一定幅值響應,但在1500Hz至6000Hz范圍內幅值分布更為集中。
若這時用戶選擇了常規響應頻率為1600 Hz的振動監測設備,就會因高頻諧波超過奈奎斯特頻率導致超過的這部分高頻成分折疊到低頻中,從而產生錯誤頻率成分(混疊效應),對振動監測設備的輸出結果產生影響。目前市面上的振動監測設備最高能做到5000Hz的響應頻率,從圖中的反饋來說也遠遠不夠。
寬頻響應,破解振動監測局限
針對當前振動監測設備普遍存在的頻率響應范圍有限等問題,山東仁科在深入實地調研和系統分析客戶需求的基礎上,對常規溫振變送器進行了重大升級,推出了頻率響應范圍達10-12000Hz的溫振變送器。
溫振變送器10-12000Hz的頻率響應范圍,能夠有效覆蓋機械設備運行過程中可能產生的各類振動頻率。無論是高速部件的高頻振動,還是預示早期故障的特定頻率信號,均可被全面捕捉,從而避免了因頻率范圍不足而導致的關鍵信號遺漏。此外,10-12000Hz的頻率響應范圍還有助于消除奈奎斯特頻率下的混疊現象,確保監測數據的完整性與準確性。這為設備故障的早期發現與精準診斷奠定了堅實基礎,有力推動了機械設備管理從被動維修向主動預警和預防性維護的轉變,是保障生產穩定高效運行的關鍵技術。
適應高溫環境,拓寬應用范圍
除了振動頻率,溫度同樣是設備狀態監測中的關鍵因素。根據客戶現場實測數據顯示,機械設備在持續運行過程中表面溫度可逐漸升高至較高水平(如圖中設備表面溫度已達58.4℃),此類高溫工況在實際應用中十分普遍。然而,普通振動監測設備往往耐溫性能有限,在高溫環境中容易出現測量精度下降、數據采集中斷、內部元件損壞甚至設備整體失效等嚴重問題。
(廣東湛江某鋼生產線實測數據)
山東仁科溫振變送器最高可適應80℃的高溫環境(如有更高要求可支持定制),用于各類高低溫工業場景,保障設備實現長期穩定運行。此外,它還能直接監測機械設備的表面溫度,高溫款電機表面溫度測量范圍-40℃—150℃。通過對溫度的持續監測,用戶可及時察覺異常波動,進而判斷設備運行狀態,有助于提前識別潛在故障、延長設備使用壽命、減少意外停產損失,為保障工業生產穩定運行提供了關鍵的數據支撐。
為什么要監測機械設備的表面溫度
機械設備在運行過程中,因摩擦、過載、潤滑不良或內部故障等因素會產生熱量,直接表現為設備表面溫度異常升高。這使得表面溫度成為反映設備運行狀態最直觀、最易獲取的關鍵參數之一。例如,軸承缺油、不對中或負載異常等問題往往會率先引起溫度變化,其敏感性有時甚至早于振動信號。因此,溫度監測必不可少。
除了頻率響應范圍與溫度之外,面對振動監測設備存在的其他問題,如:測量精度差、測量維度單一、防護性低、數據傳輸難、安裝繁瑣等,我們也對其通通進行了改進!致力做到為機械設備的安全、穩定、高效運行提供更加完善的技術保障。
溫振變送器——功能優勢
準確測量
工業現場的環境條件往往復雜多變,溫度劇烈波動與電磁干擾等因素極易干擾變送器感知元件的正常工作。傳統設備受此影響,測量數據常出現漂移或失真,最終導致錯過故障預警的最佳時機。
溫振變送器的核心傳感部件采用高性能MEMS芯片/高靈敏度振動敏感元件,具有出色的響應特性和運行穩定性,可精準捕捉設備運行中產生的細微動態參數變化。
MEMS芯片憑借其極強的抗干擾能力,能在復雜工業環境中有效抑制電磁噪聲,確保測量數據的真實與準確,為后續的設備狀態分析提供可靠依據。高靈敏度振動敏感元件則能有效感知微小幅值及特定頻率的振動信號,即使在復雜工況下也能保證數據采集的可靠性。這兩類元件均能實現物理信號到標準電信號的高效、快速轉換,從根本上避免了因傳感器靈敏度不足而導致的數據誤差。
此外,該溫振變送器擁有山東省計量科學研究院出具的校準證書,全量程測量誤差均控制在嚴苛標準之內,從而有效降低了因測量數據不準確導致設備故障的可能性。
多維監測
機械設備的振動是一種多維度的動態現象,不同方向的振動特征往往對應著不同類型的機械故障。因此,除了溫度監測功能外,用戶還可根據實際需求,靈活選擇單軸或三軸振動速度的測量,從而能更精準地判斷設備運行狀態,全面提升監測數據的可靠性。
若用戶選擇頻譜型溫振變送器,除上述監測要素外,還可以為用戶同時提供速度和加速度的時域特征值(有效值、峰值、峭度系數)、位移的時域特征值(峰峰值)、頻譜分析數據和故障診斷結果。
續航時間長
溫振變送器內置超大容量電池,最高可支持設備持續工作8年。用戶無需頻繁更換電池,不僅顯著降低了維護頻率和復雜度,也確保了監測數據的連續性與完整性,有效避免了因電量耗盡導致的數據缺失,為設備的長期穩定運行提供了堅實保障。
防護性能強
在工業自動化領域,溫振變送器作為關鍵的監測設備,需長期在復雜惡劣的環境中運行。溫振變送器除了可以耐高溫之外,還采取了其它設計來加強防護性能,延長使用壽命,提高數據監測的準確性。
溫振變送器外殼采用不銹鋼或鋁合金材質,具備IP67防護等級,在面對工業現場的噴淋清洗、管道冷凝水滲漏等情況時,溫振變送器依然能持續工作,避免因內部短路或腐蝕導致測量失真或設備故障。
溫振變送器防爆性能強,通過了專業檢驗中心權威認證,獲得符合GB3836系列標準的本質安全型防爆證書(Ex ia IIC T4 Ga),該防爆認證表明設備在正常工作和故障狀態下均不會產生足以引燃爆炸混合物的能量,為流程工業的安全生產提供了多重保護。
多種傳輸方式
溫振變送器支持LoRa、NB-IoT、RS-485及模擬量等多種數據傳輸方式,用戶可根據實際需求靈活選擇。這些多樣化的通信模式能夠將現場設備與管理平臺無縫連接,為機械設備的預測性維護提供堅實的數據支撐,從而有效保障連續生產、提升運營效率并降低維護成本。
綜合環境云平臺
溫振變送器可持續采集環境數據,并借助通信技術將監測信息傳輸至綜合環境云平臺,用戶可以通過電腦、手機等終端實現對溫振變送器的精準監測與遠程管理,進一步放大了監測數據的價值。通過綜合環境云平臺用戶可遠程查看設備運行狀態,實現對多設備的集中監控。云平臺不僅能對數據進行實時分析,還能存儲歷史數據并生成趨勢報表;當溫振變送器發現設備運行異常時,平臺可自動向用戶發出警報,便于及時采取調整措施。
安裝簡單
溫振變送器支持螺紋安裝與磁吸安裝兩種模式,這兩種安裝方式憑借各自獨特的優勢,可靈活應對不同工業場景的復雜需求。
①螺紋安裝方式:螺紋有M5×0.8×7、M8×1.25×10、M10×1.5×10等多種常規螺紋規格,安裝時直接擰在機器對應位置即可。
②磁吸安裝方式:磁吸款為 M5×0.8×7 螺紋款加磁座,安裝時只需吸附于機器上即可。
山東仁科溫振變送器通過精準采集溫度與振動數據,可及時發現設備異常,避免非計劃停機,大幅提升生產安全性和運行效率。該設備廣泛應用于煤礦、化工、冶金、發電等行業的關鍵設備監測,包括電機、風機、泵機、空壓機等旋轉機械。在煤礦井下防爆環境、化工易燃易爆場所、冶金高溫高粉塵工況以及發電廠等重要領域,溫振變送器都能提供可靠監測,為設備健康管理提供數據支撐,助力企業實現從被動維修向主動預警的運維模式轉變,最終達到保障生產安全,助力工業智能化運維升級的目的。