振動頻譜分析儀通過采集旋轉機械(如電機、泵、風機、齒輪箱)的振動信號,并將其從時域轉換為頻域,精準識別不平衡、不對中、軸承損傷、齒輪嚙合故障等故障,實現預知性維護。深入理解
振動頻譜分析儀的精密構造,才能知道它是如何工作的。

1、傳感器
核心是壓電式加速度傳感器(加速度計),將機械振動轉換為電信號。其特點:
高靈敏度與寬頻響:可檢測0.1Hz至10kHz甚至更高頻率的振動,覆蓋常見故障特征頻率;
安裝方式多樣:磁座吸附、螺釘固定或粘接,確保信號傳遞真實;
三向測量:X、Y、Z三軸同步采集,全面評估振動狀態。
部分應用采用速度傳感器或位移傳感器(電渦流探頭)。
2、信號調理與采集模塊
負責對原始信號進行預處理:
電荷放大器:將加速度計輸出的微弱電荷信號轉換為電壓信號;
濾波電路:去除工頻干擾(50/60Hz)與高頻噪聲;
模數轉換器(ADC):將模擬信號高速數字化,采樣率通常≥25.6kHz,確保高頻信息不丟失;
抗混疊濾波:防止高頻信號混入低頻段。
3、數據處理單元
內置高性能處理器,執行核心算法:
傅里葉變換(FFT):將時域波形轉換為頻譜圖,揭示各頻率成分的幅值;
包絡解調:用于早期軸承故障檢測,提取沖擊信號的調制頻率;
階次分析:在轉速變化時,將頻譜按轉速階次排列,便于追蹤故障特征;
趨勢分析:長期監測關鍵頻段能量變化,判斷劣化趨勢。
4、顯示與操作界面
高分辨率彩色屏幕,可同時顯示:
時域波形:觀察振動幅值與沖擊特性;
頻譜圖:識別故障特征頻率(如軸承內圈故障頻率BPFI);
瀑布圖/趨勢圖:展示振動隨時間或轉速的變化;
軸承數據庫:輸入軸承型號,自動計算故障特征頻率,輔助診斷。
支持觸摸或按鍵操作,界面友好。
5、存儲與通信系統
大容量存儲:保存數千組數據、波形與報告;
無線傳輸:支持Wi-Fi、藍牙或4G,實現數據實時上傳至云端或監測系統;
USB接口:導出數據至電腦進行深度分析。
6、電源與便攜設計
可充電鋰電池:支持長時間現場巡檢;
低功耗設計:延長續航;
堅固外殼:IP65防護等級,防塵防水、抗跌落,適應工業環境。