1、設計背景

煤礦機電設備荷載功率相對較大， 在運行時不可避免地會產生徑向跳動及軸向竄動。當煤礦機電設備在轉動時，若徑向跳動或軸向竄動的幅度過大，則內部結構將因受到較大的沖擊而損傷。設備內部結構的損傷往往不能被及時發現，會造成設備帶病運轉現象。長時間帶病運轉很容易造成設備損壞， 不僅提高了煤礦機電設備故障率，而且還會引起煤礦中大機電事故，如電動機燒毀、變壓器線圈匝間擊穿等，嚴重影響煤礦的安全高效生產。對此，我司設計了一套煤礦機電設備振動在線監測系統，在實際應用中取得了良好的效果。

2、系統結構

煤礦機電設備振動在線監測系統主要由振動傳感器、信號處理系統及顯示系統三部分組成。

振動傳感器主要由傳感器蓋、配重質量體、壓環、彈簧膜片、印制電路板、磁環、密閉空腔等部分組成，如圖1 所示。在系統計安裝兩個振動傳感器。

信號處理系統主要包括信號輸入單元、判斷單元和信號輸出單元三部分。信號輸入單元主要對傳感器收集的信號進行轉換輸入。判斷單元對數據進行判斷。信號輸出單元用于輸出指令信號。

顯示系統包括顯示器和打印機兩部分， 主要將設備的振動位置、振動幅度、損壞程度及處理情況在顯示屏上實時直觀地顯示出來， 并利用打印機打印出設備振動曲線圖。

3、系統工作原理

煤礦機電設備在運轉過程中發生振動時， 振動傳感器隨振動波產生振動。傳感器內的配重質量體在振動作用下，帶動彈性膜片壓縮密閉空腔中的空氣，產生壓力變化。壓力變化被印制電路板上的微機電系統傳感器探測到，并以電信號的形式輸出。兩個振動傳感器同時將監測到的數據輸入信號處理系統中的信號輸入單元。由判斷單元處理的數據通過信號輸出單元輸送至顯示系統，由顯示系統進行直觀顯示。

4、系統特點

（1） 結構簡單、成本費用低。煤礦機電設備振動監測系統結構簡單，便于維護和操作。整套裝置僅需0.8萬元，成本費用相對較低。

（2） 應用效果好。煤礦機電設備振動監測系統安裝在設備內部，實現了設備實時在線振動監測，并可直觀反映設備振動情況，解決傳統人工監測誤差大、效率低等技術難題，具有很好的應用效果。

（3） 應用范圍廣。煤礦機電設備振動監測系統適用于煤礦中的主要大型機電設備，如采煤機、移動變壓器、掘進機等，同時還可在建筑、設備制造等其它領域中進行應用，適用性強。

（4） 由于振動傳感器中配重質量體質量相對較重，質量體頻繁上下運動對壓環損壞較嚴重，很容易造成壓環變形、復位困難，因此對壓環需定期進行檢測、更換。

（5） 每個振動傳感器中安裝兩個磁鐵， 共有兩個振動傳感器，且與信號處理系統直接連接，造成在運行過程中信號處理系統很容易受磁干擾， 引發信號失真現象，降低設備檢測準確度。