工廠自動化和總體效率理所當(dāng)然地受到巨大的關(guān)注，原因不僅是生產(chǎn)率提高(哪怕一點(diǎn)點(diǎn))能帶來正面效益，而且同樣重要的是，它能降低或消除設(shè)備停工造成的嚴(yán)重?fù)p失?，F(xiàn)在，我們可以不用仰賴分析技術(shù)的進(jìn)步來洞察可用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以預(yù)測維護(hù)需求，或者簡單地依靠加強(qiáng)對技術(shù)人員的培訓(xùn)，而是可以通過檢測與無線傳輸技術(shù)的進(jìn)步實(shí)現(xiàn)真正實(shí)時的分析和控制。
精密的工業(yè)生產(chǎn)過程(參見圖1)越來越依賴于電機(jī)和相關(guān)機(jī)械設(shè)備高效可靠、始終如一的運(yùn)作。機(jī)器設(shè)備的不平衡、缺陷、緊固件松動和其它異常現(xiàn)象往往會轉(zhuǎn)化為振動，導(dǎo)致精度下降，并且引發(fā)安全問題。如果置之不理，除了性能和安全問題外，若導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)修理，也必然會帶來生產(chǎn)率損失。即使設(shè)備性能發(fā)生微小的改變，這通常很難及時預(yù)測，也會迅速轉(zhuǎn)化為重大的生產(chǎn)率損失。
圖1 工廠環(huán)境下的過程控制與維護(hù)自動化;無線檢測網(wǎng)絡(luò)的高價值目標(biāo)
眾所周知，過程監(jiān)控和基于狀態(tài)的預(yù)見性維護(hù)是一種行之有效的避免生產(chǎn)率損失的方法，但這種方法的復(fù)雜性與其價值不相上下?，F(xiàn)有方法存在局限性，特別是涉及到分析振動數(shù)據(jù)(無論以何種方式獲得)和確定誤差源時。
典型數(shù)據(jù)采集方法包括安裝在機(jī)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(jī)器上或機(jī)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。對完全嵌入式自治檢測元件的復(fù)雜系統(tǒng)目標(biāo)的選項(xiàng)分析可以分為十個不同方面，包括實(shí)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(jìn)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(參見圖2)在實(shí)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)生不一致的振動剖面，從而難以進(jìn)行精確的時間比較。因此，維護(hù)技術(shù)人員首先需要弄清所觀察到的振動偏移是由機(jī)器內(nèi)部的實(shí)際變化所致，還是僅僅因?yàn)闇y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，能夠直接永久性地嵌入目標(biāo)設(shè)備內(nèi)部，從而消除測量位置偏移問題，并且可以完全靈活地安排測量時間。
