基于振動(dòng)與聲波（聲發(fā)射）技術(shù)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析

相同處：檢測(cè)機(jī)械波。

不同處：
1.振動(dòng):連續(xù)10KHz以下的機(jī)械波,結(jié)構(gòu)整體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)位以位移/速度/加速度為基本數(shù)據(jù)。
2.聲波（聲發(fā)射）檢測(cè)瞬態(tài)可高達(dá)200KHz的機(jī)械波，局部聲源信息檢測(cè)以脈沖包絡(luò)參數(shù)幅度/持續(xù)時(shí)間/振鈴計(jì)數(shù)為基本數(shù)據(jù)。

圖1 振動(dòng)檢測(cè)原理 正常軸承小振幅振動(dòng)。有磨損殘缺軸承大振幅振動(dòng)，固定在軸套上的傳感器的振幅變大。

圖2 聲波（聲發(fā)射）檢測(cè)原理 平板材料內(nèi)裂紋尖端聲源機(jī)械波傳播到表面然后沿表面?zhèn)鞑ケ宦暡ǎ暟l(fā)射）傳感器接收到，振動(dòng)傳感器不能感知。

圖3 振動(dòng)信號(hào) 低采樣速度表達(dá)的低頻連續(xù)波形

圖4 聲波（聲發(fā)射）信號(hào) 高采樣速度表達(dá)的高頻脈沖波形和高頻連續(xù)波形

振動(dòng)檢測(cè)的應(yīng)用特點(diǎn)：

1.振動(dòng)監(jiān)測(cè)適用穩(wěn)態(tài)信號(hào)表征的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷，例如轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷等。數(shù)據(jù)穩(wěn)定，不易受環(huán)境機(jī)械波干擾，圖1。
2.振動(dòng)檢測(cè)不檢測(cè)表面波，傳感器可以不與檢測(cè)對(duì)象的表面接觸（例如電路板上的MEMS傳感器），傳感器表面可以不用聲耦合劑。
3.低頻信號(hào)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)量小，檢測(cè)設(shè)備成本低。
4.振動(dòng)檢測(cè)不捕捉瞬態(tài)機(jī)械波，不能檢測(cè)裂紋開(kāi)裂等稍縱即逝的狀態(tài)和故障。
5.振動(dòng)檢測(cè)對(duì)檢測(cè)對(duì)象整體進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)局部狀態(tài)和故障不敏感甚至不能檢測(cè)，例如局部微小損傷磨損等不能檢測(cè)。

聲波（聲發(fā)射）檢測(cè)的應(yīng)用特點(diǎn)

1.聲波（聲發(fā)射）檢測(cè)適用瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)信號(hào)表征的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷，例如瞬態(tài)信號(hào)的裂紋開(kāi)裂和穩(wěn)態(tài)信號(hào)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷等。瞬態(tài)信號(hào)檢測(cè)時(shí)易受環(huán)境機(jī)械波干擾例如雨滴小顆粒碰撞等。穩(wěn)態(tài)信號(hào)檢測(cè)時(shí)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，不易受環(huán)境機(jī)械波干擾。
2.聲波（聲發(fā)射）檢測(cè)檢測(cè)表面波，傳感器必須與檢測(cè)對(duì)象的表面接觸。
3.高頻信號(hào)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)量大，檢測(cè)設(shè)備成本高。
4.聲波（聲發(fā)射）檢測(cè)捕捉瞬態(tài)機(jī)械波，能檢測(cè)裂紋開(kāi)裂等稍縱即逝的狀態(tài)和故障。
5.聲波（聲發(fā)射）檢測(cè)局部聲源信號(hào)，對(duì)局部狀態(tài)和故障敏感，可以高靈敏度的檢測(cè)局部損傷例如微小磨損開(kāi)裂等，可以更早測(cè)得早期的故障狀態(tài)。

審核編輯 黃宇