振动频谱分析仪通过采集旋转机械(如电机、泵、风机、齿轮箱)的振动信号,并将其从时域转换为频域,精准识别不平衡、不对中、轴承损伤、齿轮啮合故障等故障,实现预知性维护。深入理解
振动频谱分析仪的精密构造,才能知道它是如何工作的。

1、传感器
核心是压电式加速度传感器(加速度计),将机械振动转换为电信号。其特点:
高灵敏度与宽频响:可检测0.1Hz至10kHz甚至更高频率的振动,覆盖常见故障特征频率;
安装方式多样:磁座吸附、螺钉固定或粘接,确保信号传递真实;
三向测量:X、Y、Z三轴同步采集,全面评估振动状态。
部分应用采用速度传感器或位移传感器(电涡流探头)。
2、信号调理与采集模块
负责对原始信号进行预处理:
电荷放大器:将加速度计输出的微弱电荷信号转换为电压信号;
滤波电路:去除工频干扰(50/60Hz)与高频噪声;
模数转换器(ADC):将模拟信号高速数字化,采样率通常≥25.6kHz,确保高频信息不丢失;
抗混叠滤波:防止高频信号混入低频段。
3、数据处理单元
内置高性能处理器,执行核心算法:
傅里叶变换(FFT):将时域波形转换为频谱图,揭示各频率成分的幅值;
包络解调:用于早期轴承故障检测,提取冲击信号的调制频率;
阶次分析:在转速变化时,将频谱按转速阶次排列,便于追踪故障特征;
趋势分析:长期监测关键频段能量变化,判断劣化趋势。
4、显示与操作界面
高分辨率彩色屏幕,可同时显示:
时域波形:观察振动幅值与冲击特性;
频谱图:识别故障特征频率(如轴承内圈故障频率BPFI);
瀑布图/趋势图:展示振动随时间或转速的变化;
轴承数据库:输入轴承型号,自动计算故障特征频率,辅助诊断。
支持触摸或按键操作,界面友好。
5、存储与通信系统
大容量存储:保存数千组数据、波形与报告;
无线传输:支持Wi-Fi、蓝牙或4G,实现数据实时上传至云端或监测系统;
USB接口:导出数据至电脑进行深度分析。
6、电源与便携设计
可充电锂电池:支持长时间现场巡检;
低功耗设计:延长续航;
坚固外壳:IP65防护等级,防尘防水、抗跌落,适应工业环境。