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典型數(shù)據(jù)采集方法包括安裝在機器上的簡單壓電傳感器和手持式數(shù)據(jù)采集工具等。這些方法存在多種局限性，特別是與理想的全面檢測與分析系統(tǒng)解決方案相比較，后者可以嵌入機器上或機器中，并能自治工作。下面深入討論這些局限性及其與理想解決方案——自治無線嵌入式傳感器——的對比。對*嵌入式自治檢測元件的復(fù)雜系統(tǒng)目標(biāo)的選項分析可以分為十個不同方面，包括實現(xiàn)高重復(fù)度的測量、精確評估采集到的數(shù)據(jù)、適當(dāng)?shù)奈臋n記錄和可追溯性等，下面將對各方面進行說明并探討可用方法與理想方法。
精確且可重復(fù)的測量
現(xiàn)有手持式振動探頭在實現(xiàn)方法上具備一些優(yōu)勢，包括不需要對終端設(shè)備做任何修改，而且其集成度相對較高，尺寸較大，可提供充足的處理能力和存儲空間。然而，它的一個主要局限是測量結(jié)果不可重復(fù)。探頭位置或角度稍有改變，就會產(chǎn)生不*的振動剖面，從而難以進行精確的時間比較。因此，維護技術(shù)人員首先需要弄清所觀察到的振動偏移是由機器內(nèi)部的實際變化所致，還是僅僅因為測量技術(shù)的變化所致。理想情況下，傳感器應(yīng)當(dāng)結(jié)構(gòu)緊湊并且充分集成，能夠直接*性地嵌入目標(biāo)設(shè)備內(nèi)部，從而消除測量位置偏移問題，并且可以*靈活地安排測量時間。
測量的頻率和時間安排
在高價值設(shè)備的生產(chǎn)設(shè)施中，例如制造敏感電子器件時，過程監(jiān)控極為有益。這種情況下，裝配線的微小偏移不僅可能導(dǎo)致工廠生產(chǎn)率下降，而且可能使終設(shè)備的關(guān)鍵規(guī)格發(fā)生偏移。手持式探頭方法的另一個明顯的局限是無法實時指出有問題的振動偏移。多數(shù)壓電傳感器同樣如此，其集成度一般非常低（某些情況下僅有一個傳感器），需要將數(shù)據(jù)傳送到其它地方進行分析。這些器件需要外部干預(yù)，托利多接線盒因此可能會錯過一些事件和振動偏移。自治傳感器處理系統(tǒng)則不然，它內(nèi)置傳感器、分析、存儲和報警功能，同時仍然小到足以嵌入設(shè)備中，能夠在*時間告知振動偏移，并且地顯示基于時間的狀態(tài)趨勢。
上述嵌入式傳感器發(fā)出實時通知的構(gòu)想，只有采用頻域分析才能實現(xiàn)。通常，任何設(shè)備都有多種振動源，如軸承缺陷、不平衡和齒輪嚙合等，此外還有設(shè)計帶來的振動源，例如鉆孔機或壓制機在正常工作過程中產(chǎn)生的振動?；跁r間的分析會產(chǎn)生一個綜合所有這些振動源的復(fù)雜波形，在進行FFT分析之前，它提供的信息難以辨別。多數(shù)壓電傳感器解決方案依賴外部FFT計算和分析。這不僅使得實時通知毫無可能，而且將大部分額外設(shè)計工作推給了設(shè)備開發(fā)商。但是，如果傳感器內(nèi)嵌FFT分析功能，梅特勒托利多就能即時確定振動偏移的具體來源。這樣一種*集成的傳感器元件還能縮短設(shè)備開發(fā)商6到12個月的開發(fā)時間，因為它功能完備、簡單有效、自治工作。
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傳感器適應(yīng)設(shè)備壽命周期中的變化，在一定程度上取決于對基線設(shè)備響應(yīng)的了解。利用簡單的模擬傳感器就能獲得基線設(shè)備響應(yīng)，即讓操作人員進行測量，執(zhí)行離線分析，并將此數(shù)據(jù)與適當(dāng)?shù)臉?biāo)志一起離線存儲在特定設(shè)備和探頭位置上。更好且更不易出錯的方法是將基線FFT存儲在傳感器頭部，這樣數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)不會誤放。基線數(shù)據(jù)還有助于確定報警電平，也是直接在傳感器上編程設(shè)置，以便在隨后的數(shù)據(jù)分析和采集中，如果檢測到警告或故障條件，可以產(chǎn)生實時中斷。
數(shù)據(jù)可追溯性和文檔記錄
在工廠環(huán)境中，一個適用的振動分析程序可能要監(jiān)控數(shù)十甚至數(shù)百個位置，無論是通過手持式探頭還是通過嵌入式傳感器。在一臺設(shè)備的整個壽命周期中，可能需要獲得成千上萬條記錄。預(yù)見性維護程序的完整性取決于傳感器采集點的位置和時間的適當(dāng)映射。為將風(fēng)險降至低，以及獲得較有價值的數(shù)據(jù)，梅特勒托利多傳感器應(yīng)具有的序列號和嵌入式存儲器，并且能夠給數(shù)據(jù)添加時間戳。
可靠性
上文重點討論了現(xiàn)有針對過程控制和預(yù)見性維護相關(guān)的傳感器振動監(jiān)控方法的改善之道。就容錯和監(jiān)控而言，還應(yīng)當(dāng)細(xì)致審查傳感器本身。如果傳感器發(fā)生故障（性能變化），而不是設(shè)備發(fā)生故障，該怎么辦呢？或者，如果采用*自治工作的傳感器（即上文所述的理想方法），我們對傳感器持續(xù)正常工作能有多大信心呢？對于許多現(xiàn)有傳感器，如壓電傳感器等，這種情況確實會造成嚴(yán)重的限制，因為它們無法提供任何系統(tǒng)內(nèi)自測功能。隨著時間的推移，必然會對所記錄數(shù)據(jù)的*性缺乏信心。托利多接線盒在設(shè)備壽命晚期的關(guān)鍵監(jiān)控階段，實時故障通知在時間、成本和安全上都具有十分重要的意義，傳感器是否仍然正常工作必然是關(guān)注的重點。高可信度過程控制程序的基本要求是能夠?qū)鞲衅鬟M行遠(yuǎn)程自測。幸運的是，一些基于MEMS的傳感器可以做到這一點。嵌入式數(shù)字自測能力就此*了可靠振動監(jiān)控系統(tǒng)的后空白。
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