传感技术中的冲击传感器的应用研究

0 引 言 　　往复压缩机的机械故障诊断是一个引起广泛关注的研究课题。往复式压缩机的工况与旋转式压缩机有很大差别，用于离心机的传统振动监测和分析技术，不能成功地用于往复机。美国南加里佛尼亚洲一家工厂有五台大型往复压缩机，几年前，其中一台压缩机发生连杆断裂的严重事故，但传统的振动检测系统却没有发出预警信号。国内工业现场大型往复压缩机的重大事故也发生过多起，仅南京某厂从1996年以来，共发生了12起活塞杆断裂事故，平均每年发生一起。往复压缩机没有状态监测系统以及使用不可靠的监测系统的状况不能再继续下去，必须寻找一种更好的检测方法来防止事故重复发生。在此提出使用冲击传感器来检测机械松动，进而防止因 【传感技术中的冲击传感器的应用研究】在现代工业领域，尤其是往复压缩机的故障诊断中，扮演着至关重要的角色。传统的振动监测技术对于旋转式压缩机可能非常有效，但对于往复式压缩机则存在局限性，无法准确预警潜在的机械问题。这体现在如美国南加利福尼亚工厂的一次严重事故中，一台大型往复压缩机连杆断裂，而传统振动检测系统未能提前发出警报。类似的事故在国内也频繁发生，强调了寻找新型监测技术的紧迫性。 冲击传感器的引入提供了一种全新的解决方案。这种传感器专门设计用于捕捉往复机特有的瞬态冲击，通过监测冲击程度来预报螺栓松动、间隙增大、阀片裂缝等问题。冲击传感器的工作原理基于这样一个假设：正常运行的往复机会有特定的冲击模式，即在一定时间内冲击事件的幅度和频率。当模式发生显著变化时，可能是设备出现了故障。传感器通过峰值检测电路，在设定的时间段内记录并计算超过预设阈值的冲击事件次数，形成可靠的状态监测。 在实际应用中，选择合适的冲击传感器至关重要。例如，南京某石油化工公司的GB302D氢气压缩机选用的是防爆型IT6812冲击传感器，安装在每个缸的十字头滑道箱外壳上，垂直于连杆运动方向，以检测连杆螺母松动等潜在问题。传感器的内部结构包含压电晶体敏感元件，结合定时功能和冲击事件计数器，通过4～20mA的电流回路输出与预设时间窗口内超过阈值的冲击事件次数相对应的信号。 冲击传感器的设置参数，如输出电流、冲击范围和复位时间等，都是根据具体应用环境和设备条件进行调整的。例如，电流回路负载电阻可以根据PLC、监视器或DCS的系统需求选择50 Ω、100 Ω或250 Ω。传感器的最大电阻值取决于供电电压，确保信号的准确传输和解析。 冲击传感器通过监测冲击事件，为往复压缩机的故障预测提供了新的视角，提高了设备的安全性和可靠性。这一技术的广泛应用将有助于预防重大事故的发生，降低维护成本，并确保工业生产的连续性和效率。随着传感技术的不断发展，冲击传感器的应用前景广阔，有望成为未来工业设备状态监测的关键组成部分。