影响传感器的振动类型(振动给传感器测量带来哪些挑战)
一些传感器会根据电阻随温度升高而增加的原理起作用。用于制造传感器的金属类型会影响精度、测量范围、响应时间和对振动等环境压力的抵抗力。本文主要介绍影响传感器的振动类型和振动给温度测量带来的挑战。
影响传感器的振动类型
机器振动在工业过程中很常见。它们可能来自电机、泵或压缩机的运动。造成损坏的倾向与振动的振幅和频率成正比。振幅是施加在产生振动的物体上的力。例如,电动机的转速会影响振动的幅度。电机旋转越快,振幅越大。频率也是影响振动强度的一个因素。它是机械装置在力的作用下来回运动的速率。一台机器可以以不同的振幅和频率向多个方向振动。
声振动是由大量的机械系统产生的,如涡轮机和发动机,以及人的声音和车辆交通。当噪声进入一个结构时,它就变成了结构振动。声波可以传播到有空气流动的任何地方;因此,他们可以来自任何方向。混响是原始声音停止后声音的延续。这是声波从表面反射的结果。声学特性会根据它们反射的物体的大小和形状而变化,这使得很难预测它们将如何反应。
流体诱发的振动是由流体流动和浸没在其中或输送流体的结构的惯性之间的相互作用力引起的。流体流动是能够产生机械和结构振动的能量来源。在圆柱形结构中,根据向内流动相对于圆柱轴线的角度,振动分为轴向流动引起的振动和横向流动引起的振动。
振动给温度测量带来的挑战
振动会在热电偶和RTD的导线中产生机械应力。热电偶易受振动疲劳的影响,这会导致绝缘失效和短路。这可以从在短路处而不是在结处进行的测量所产生的间歇性高读数中明显看出。线绕RTD特别容易受到振动损坏。用于缠绕传感器的细铂丝的典型直径为15至35微米,非常脆弱。RTD传感器电线断裂或损坏可能会导致:
开路
嘈杂的信号
零星的高温测量
失准是热电偶暴露于振动时可能出现的另一种故障情况。在这个过程中,电线的结构发生改变,电压-温度特性不再符合国际标准。与去校准相关的主要问题是温度测量似乎是准确的。读数会随着时间逐渐漂移。根据已知温度测试热电偶是检测失准最常用的方法。