光纖振動監測傳感器的特點及應用場景解析

微振動傳感器

 振動傳感器是一種專門用來檢測或者測量物體振動的設備。它通過將機械振動轉換爲電信號來進行監控和記錄。振動傳感器可以應用於多種行業,如製造業、航空航天、汽車工業等領域,常用於監測機械設備的健康狀況,預防機器故障的發生。
 振動傳感器有多種用途。其中最常見的是檢測和監測機械設備的振動狀態。通過安裝振動傳感器可以對運行中的機器進行實時監控,識別出異常振動,及早發現故障點,降低設備損壞和停機時間。此外,振動傳感器還可以用於研究和生產領域,如材料測試、結構分析等方面。
 傳統的微振動傳感器,主要有三類:
1.壓電片諧振式

使用壓電片接收振動信號,壓電片的諧振頻率較高,爲了降低諧振頻率,使用加大壓電片振動體的質量來實現,並使用彈簧球代替附加物,降低兩諧振頻率,增強了振動效果。其優點是靈敏度較高,結構簡單。但是需要信號放大後送到TTL電路或者單片機電路中,不過使用一個三極管單級放大即可

2.機械振動式

傳統的振動檢測方式,受到振動以後,彈簧球在較長的時間內進行減幅振動,這種振動便於被檢測電路檢測到。振動輸出開關信號,輸出阻抗與配合輸出的電阻阻值所決定,根據檢測電路的輸入阻抗,可以做成高阻抗輸出方式。

3.微型振動傳感器

將機械式振動傳感器微型化,將振動體碳化並進行密封處理,其工作性能更可靠。輸出開關信號直接與TTL電路和或者單片機輸入電路相連接,電路結構簡單。輸出阻抗高,靜態工作電流小。
 這些傳感器一般精度不是很高,隨着科技的不斷進步,精度更高的光纖振動傳感器逐步得到應用。

 

光纖傳感器優點

 光纖傳感來測量微振動信號,相對其它測量方式,有着不可替代的特點:
1、精度高,響應速度快,線性特徵範圍寬,使用的重複性好,檢測信號的信噪比高,由於現在光纖的量產化,價格低廉,可以廣泛使用。

2、光纖是由電介質材料石英制成,傳輸的是光信號,因此安全性、可靠性好,抗電磁干擾能力強,能適應在電力、石油、化工、冶金等易燃易爆或有毒的環境條件下工作。

3、抗腐蝕,抗污染能力強,可用於溫差較大的地方,時間時間老化特性優良,工作壽命長。

4、體積小,重量輕,容易安裝,對被測對象環境適應能力強。

5、光纖是無源器件,自身獨立性好,不會破壞被測量的狀態。

7、便於多點複用、傳輸損耗小,適合於組成測量網絡,實現多點實時智能化的遙測。

 

應用場景

 隨着新能源的廣泛發展,光纖傳感器在新能源領域中發揮着重要作用。
比如,筆者的團隊,在新能源領域,使用光纖傳感器,幫助客戶做過以下領域的微振動監測。
A 風力發電機的故障檢測,包括葉片的健康監測,電機的健康監測等。
B 鋰電池生產過程中的電池生產過程監測。
C 鋰電池使用過程中的狀態監測。
D 油氣管道的狀態監測。

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