轴瓦的转速、位移、温度分别对应不同类型的信号,这些信号在设备监测与故障诊断中具有关键作用。以下是具体分类及说明:
1. 转速信号:模拟量信号(数字脉冲信号的特殊形式)
本质:转速通常通过传感器(如光电编码器、磁电式转速传感器)转换为脉冲信号,但本质上是模拟量信号的数字化表达。
例如:编码器每转输出固定脉冲数(如1000脉冲/转),脉冲频率与转速成正比。
特点:
周期性:脉冲频率随转速变化,高转速对应高频脉冲。
可量化:通过计数脉冲数或测量脉冲间隔时间,可精确计算转速(单位:rpm或r/s)。
应用:
监测轴瓦旋转速度,判断是否超速或欠速。
结合振动信号分析,诊断齿轮啮合、轴承磨损等故障。
2. 位移信号:模拟量信号
本质:位移是连续变化的物理量,由位移传感器(如电涡流传感器、激光位移传感器)直接转换为模拟电压或电流信号(如4-20mA、0-10V)。
例如:电涡流传感器测量轴瓦与探头间的间隙,输出与位移成比例的电压信号。
特点:
连续性:信号值随位移实时变化,无突变。
高精度:可检测微米级位移变化,适用于轴瓦振动、轴向窜动监测。
应用:
监测轴瓦振动幅值,判断是否存在不平衡、不对中或松动故障。
测量轴向位移,防止转子与轴瓦碰撞(如汽轮机轴向位移保护)。
3. 温度信号:模拟量信号
本质:温度是连续变化的物理量,由温度传感器(如热电阻、热电偶)转换为电阻值或电压信号(如PT100热电阻输出电阻值,K型热电偶输出毫伏电压)。
例如:PT100在0℃时电阻为100Ω,随温度升高电阻线性增加。
特点:
缓变性:温度变化通常较慢,但异常时(如润滑失效)会快速上升。
非线性补偿:部分传感器需通过线性化电路或软件补偿,提高测量精度。
应用:
监测轴瓦温度,预防过热导致的润滑失效或轴瓦烧毁。
结合负载变化分析,判断轴瓦润滑状态(如温度随负载升高是否异常)。
信号处理与集成
模拟量转数字量(ADC):
转速、位移、温度信号通常需通过ADC模块转换为数字信号,供PLC、DCS或振动监测系统分析。多参数融合分析:
转速与位移信号结合:分析振动频率与转速的关系,诊断故障类型(如1倍频为不对中,高频为轴承故障)。
温度与位移信号结合:温度异常升高可能伴随振动增大,提示润滑或冷却问题。
实际案例
汽轮机轴瓦监测:
转速信号:通过编码器监测转子转速,确保在安全范围内。
位移信号:电涡流传感器测量轴瓦振动幅值,触发报警或停机保护。
温度信号:热电阻监测轴瓦温度,预防过热导致的设备损坏。
风电齿轮箱轴瓦监测:
转速信号:监测齿轮箱输入/输出轴转速,分析传动效率。
位移信号:加速度传感器结合积分处理,监测轴瓦低频振动(如齿轮啮合冲击)。
温度信号:监测轴瓦温度,结合油液分析判断润滑状态。

