通过无线网络传输振动数据使得旋转设备的连续监测更实用和成本效益。

据横河川电山山山山（yokogawa.com.，东京），当人们想到过程制造设施时，它们倾向于采用地点，坦克，阀门和仪器。然而，与此同时，他们经常倾向于忽略其中有多少旋转设备以及整体操作是如何关键的（见下文1）。例如，如果泵，压缩机或其他设备发生故障，则它可能对生产产生严重影响。许多泵配置在双冗余安装中的事实表明了它们的重要性。

正如Yamamoto所描述的那样，具有多种原因的振动是旋转设备的最大敌人之一。“考虑”，他说，“由电动机驱动的典型ANSI泵，具有柔性联接器。如果两个轴不是真正在常见的中心线上，则耦合将弥补未对准，但它可能会将振动引入安装中。振动在滚珠轴承内产生不利力，导致过早磨损，这进一步增加了整体振动。在足够长的时间内，问题将化合物，直到一个或多个轴承失败。泵的机械密封也可能遭受损坏并开始泄漏。在长时间之前，必须关闭安装并进行大修。“

除了在任何旋转设备固有的振动之外，至少在某种程度上，潜在的有害振动也可以通过管道内的其他机器的管道和支撑结构传递。好消息是，虽然无法完全消除振动，但可以测量和分析以指导纠正措施。

传感器可用于表征和量化振动量，并捕获特征模式，通常称为签名。这些监控系统通常使用压电传感器来创建和发送与测量振动成比例的信号。

振动传感器已有多年，但旧系统安装成本高昂，将其部署限制在最昂贵和最关键的旋转设备上。对于其他安装，技术人员在常规工厂检查和手动检查轴承，密封和其他关键点上携带便携式单元。根据Yamamoto的说法，复杂的便携式系统可以捕获历史信息并随着时间的推移比较特定的安装，但这种轮也可能是耗时的，最终昂贵。“此外，”他指出“，在最小的头部计数的植物中，当更多按下任务出现时，它们可以延迟或跳过。”

连续监测的优点

短缺一些组件的灾难性失败，振动问题通常不会在短暂的一段时间内大幅提升。这一事实通常被引用来支持定期检查的想法。“遗憾的是，”山门解释说，“振动问题可能会缓慢增加，直到它们达到临界点，然后爬升变得更加陡峭，所有这些都可以在下次预定的手动检查之前容易地发生。”

持续监测，他续，可以检测当振动曲线开始攀升失败点时，可以在失败和停机前仍然有时间回应维护技术人员。软件可以发现这些类型的运动，然后对设备的情况和临界的紧迫性进行声音警报。

根据Yamamoto，经济振动传感器使永久安装更加实用，对于更多设备，但传感器的接线成本没有减少。事实上，在许多情况下，这些费用已经上涨。过去十年的最大技术进步之一是出现有效和实用的无线仪表协议，包括ISA100无线（见下面的侧栏），以及能够使用这些协议进行通信的传感器。

启动计划

“振动监测程序实现通常是增量的，”Yamamoto表示，“并涉及完成安装列表，从最关键的开始。在这种情况下，术语“批判”采用不同的形式，最重要的是，通常涉及由于失败而被中断的产生的可能性。如果没有给定泵的过程无法运行，并且没有备用随时切换，泵非常关键，无论其容量还是成本如何。“他注意到大多数植物都知道这些装置，特别是如果他们有问题的历史。

但是，次级和三级水平可能变得更加复杂。一些公司根据设备成本选择。同时，其他考虑因素，如修理或备件的难度，进入图片，但它们更难量化。最终，在做出这样的决策时，重要的是包括来自不同观点的各种因素。

“它也很重要，”Yamamoto警告“，选择适当的资产管理平台来收集和处理来自植物周围的传感器的数据。一旦提供更多信息，问题就会出现，即它去哪里以及应该如何使用它。谁应该接受警报？维护？控制室运营商？如果一个高度关键的安装开始显示问题的迹象，如果在将在情况转换为维修之前需要采取行动，可能需要通知控制室。有效的资产管理系统可以处理这些情况。“

底线

Yamamoto认为流程制造商可以通过使用经济振动传感器与无线网络相结合的基本上受益。“在一起工作，”他说，“这两种技术为运营商和其他工厂人员提供了关键信息，以便在植物遭受损坏或损失生产之前发出潜在的问题。在某些情况下，避免单一的中断可节省足够的资金以支付监控许多设备。这种方法是高度灵活和可扩展的，允许设施在一个区域开始，然后扩展到需求和情况许可。“

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侧边栏：无线振动监测

Yokogawa创建了一种传感器和无线发射机系统，专门设计用于连续监控过程制造设施中使用的各种类型的旋转设备。

据Yokogawa的Shuji Yamamoto介绍，该公司的压电式电气加速度传感器紧凑且易于安装在设备附近，即目标设备的轴承（图2）。电缆将传感器连接到安装在方便位置的无线通信模块，其中没有障碍物会干扰单位的信号传播。

这个怎么运作

完整的系统是使用通信模块中的电池模块自供电。具有一分钟的数据更新速率，一组电池可以运行长达10年。数据通过无线网络发送到系统网关。如果在设施中已经使用了其他ISA100无线现场设备，则振动监视器可以成为同一网络的一部分，与网关通信就像任何其他通信模块或传感器一样。

无线振动监控系统具有执行条件监控所需功能所需的所有规范（参见“条件监控”表的主要规范）。来自整个工厂安装的单元的数据可以针对控制或监控系统，以通知运营商和维护人员随着所监测的设备而变化。

表：条件监控的主要规格

测量频段	10 Hz至10 kHz
可衡量范围	加速：0-300米/秒2 速度：0-160 mm / s
数据更新时间	10-3,600秒
电缆长度	10米 （加速度传感器和现场无线多功能模块之间）
防爆批准（本质安全）	FM，CSA（CFM），ATEX，IECEX

方法

Yokogawa的压电振动传感器能够测量速度和加速度。振动和设备类型的性质有助于确定主要目标是确定设备条件时最佳的分析方法。拇指规则表明，如果频率低，则速度是首选度量，但频率增加时，更好地测量加速度。

植物人员确定读数频率以及每个安装应使用哪种分析技术。被认为是可容忍的振动与危险的范围已由各种来源发布，但可能需要与设备OEM合作建立每个工厂的给定设备的最终指南。

“虽然传感器可以像每10秒一样频繁地发送新的读数，”Yamamoto说，“这种快速茶点的需要很少见，它以电池寿命的成本为本。切换到每分钟一次的更新速率可以显着延长电池寿命，同时仍为大多数应用程序提供足够的数据。“

如果需要更复杂的分析，则从第三方供应商提供软件包，以查找模式并识别异常振动的源。这种类型的工作是在主机系统中而不是各个设备完成的，并且通常将来自设备周围部署的多个传感器的信号组合在设备周围的多个传感器中来定位故障源。

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Shuji Yamamoto是商业倡议部的无线战略科技专家，在横河电电气公司的新田野发展中心，IA平台商业总部在东京。有关更多信息，请访问yokogawa.com.。