一、為什么振動監(jiān)控成為“剛需”

旋轉(zhuǎn)機(jī)械（風(fēng)機(jī)、電機(jī)、泵、壓縮機(jī)等）70%以上的機(jī)械故障都與振動異常相關(guān)。軸承磨損、轉(zhuǎn)子不平衡、軸彎曲、基礎(chǔ)松動等問題，往往先表現(xiàn)為振動幅值或頻譜的變化。傳統(tǒng)的“事后維修”或“定期檢修”模式，既可能造成過度維護(hù)，也無法杜絕突發(fā)停機(jī)。HZD-W/L系列振動監(jiān)控儀正是在“預(yù)測性維護(hù)”理念下誕生的在線監(jiān)測終端，它像一名24 h不休息的“值班醫(yī)生”，實時捕捉設(shè)備振動的“心跳”與“脈搏”，為現(xiàn)場提供量化數(shù)據(jù)與報警保護(hù)，幫助企業(yè)從“經(jīng)驗維修”邁向“數(shù)據(jù)驅(qū)動維修”。

二、HZD-W/L家族概覽

“HZD-W/L”是無錫厚德自動化儀表有限公司注冊的產(chǎn)品代號，其中“W”代表盤裝（Panel）結(jié)構(gòu)，“L”代表掛壁（Wall）結(jié)構(gòu)，后續(xù)字母再細(xì)分功能：

-基礎(chǔ)型：HZD-W/L（LED數(shù)碼管，單通道）

-雙通道型：HZD-W/L-2（LED，雙通道獨(dú)立報警）

-液晶增強(qiáng)型：HZD-L/W-Y（4.3寸TFT彩屏，棒圖、趨勢、記錄）

-風(fēng)機(jī)專用型：HZD-W/L-F/G（帶FG后綴，固化了風(fēng)機(jī)常見頻段補(bǔ)償曲線）

-防爆型：HZD-W/L-FB（配防爆傳感器，通過Ex dⅡC T6 Gb認(rèn)證）

不同后綴僅在顯示、通道數(shù)、安裝方式與軟件功能上差異，核心模擬前端與信號處理算法保持一致，方便用戶在同一平臺上做標(biāo)準(zhǔn)化備件管理。

三、HZD-W/L振動監(jiān)控儀測量原理與信號鏈

1.傳感：采用磁電式振動速度傳感器（如HD-ST-2、HD-ST-3），靈敏度20 mV/mm/s，頻響5～300 Hz，輸出與振動速度成正比的毫伏級交流信號。

2.調(diào)理：儀表內(nèi)部高阻輸入級（輸入阻抗≥100 kΩ）→隔直高通→可編程增益放大→抗混疊低通，保證14～200 Hz振動頻段內(nèi)幅頻平坦度≤±0.5 dB。

3.真有效值轉(zhuǎn)換：采用真RMS-DC芯片，在1 s滑動窗口內(nèi)計算振動速度有效值，可穩(wěn)定反映設(shè)備“能量”而非瞬時峰值，避免誤報警。

4.量化與輸出：

–本地：三位或四位LED／TFT顯示，刷新率1 Hz，分辨率0.1 mm/s；

–遠(yuǎn)傳：隔離4-20 mA，負(fù)載0～500Ω，可直送DCS/PLC模擬量模塊；

–報警：兩級獨(dú)立繼電器，常開觸點容量10 A/250 VAC，可驅(qū)動現(xiàn)場聲光報警器或主電機(jī)接觸器線圈，實現(xiàn)“硬保護(hù)”。

5.頻段可選：通過撥碼或菜單可在10～100 Hz（烈度）與14～200 Hz（振動速度）之間切換，兼顧泵類（低頻）與風(fēng)機(jī)（中頻）不同需求。

四、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)（以市場出貨量最大的HZD-W/L-A2為例）

-量程：0～50.0 mm/s RMS（速度）或0～500μm P-P（位移），菜單切換；

-精度：≤±0.5%F·S（常溫），溫漂≤0.05%/℃；

-靈敏度適配：20～99 mV/mm/s內(nèi)可鍵盤設(shè)定，現(xiàn)場更換傳感器無需重新標(biāo)定；

-報警延時：0～9 s可設(shè)，防止瞬時沖擊誤動；

-電源：全球電壓100～300 VAC/VDC，功耗<5 W，滿足電廠及海上平臺UPS寬幅供電；

-結(jié)構(gòu)：鋁合金殼體，IP65防護(hù)，抗10 g沖擊，運(yùn)行溫度−10℃～+65℃，儲存−30℃～+80℃。

五、功能亮點

1.一鍵免拆卸標(biāo)定

傳統(tǒng)監(jiān)控儀采用電位器微調(diào)，現(xiàn)場需拆殼。HZD-W/L系列把校準(zhǔn)系數(shù)寫入EEPROM，通過面板三鍵即可完成“零點—滿度—靈敏度”匹配，避免粉塵、潮濕環(huán)境開蓋風(fēng)險。

2.雙通道獨(dú)立

HZD-W/L-2型內(nèi)部兩塊獨(dú)立的ADC+CPU，即使其中一路故障，另一路仍可正常保護(hù)，適合“一用一備”或“雙驅(qū)動”風(fēng)機(jī)。

3.TFT機(jī)型自帶“小歷史”

HZD-L/W-Y液晶版內(nèi)置128 kB Flash，可滾動存儲30天分鐘級振動均值，支持U盤導(dǎo)出CSV，方便事故追溯，無需外接記錄儀。

4.傳感器斷線/短路自檢

儀表每秒檢測回路阻抗，異常時OUT電流強(qiáng)制拉到<2 mA或>22 mA，DCS側(cè)可立即識別“通道故障”而非“設(shè)備低振”，避免誤判。

5.多種安裝形態(tài)

盤裝160×80×150 mm（開孔152×76 mm）可直接替換老式80 mm方表；掛壁190×290×92 mm帶可視窗，適合室外或泵房立柱安裝，接線腔與顯示腔分離，符合電口安全隔離規(guī)范。

六、典型應(yīng)用場景

1.火電廠一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)

機(jī)組容量300 MW，風(fēng)機(jī)軸承6318，額定轉(zhuǎn)速980 rpm。經(jīng)驗表明，當(dāng)振動速度>6.3 mm/s時，軸承外圈出現(xiàn)剝落概率呈指數(shù)上升。HZD-W/L設(shè)定報警Ⅰ4.6 mm/s、報警Ⅱ7.1 mm/s，投運(yùn)兩年成功提前3個月發(fā)現(xiàn)兩次軸承外圈故障，避免非停2×36 h，直接經(jīng)濟(jì)效益>600萬元。

2.煉油催化三機(jī)組（煙機(jī)—主風(fēng)—汽輪）

高速軸6300 rpm，常規(guī)頻譜105 Hz。儀表頻響上限1000 Hz，可覆蓋3×倍頻315 Hz，對軸流式壓縮機(jī)喘振先兆的1/2亞諧頻同樣有效。通過4-20 mA接入ITCC，實現(xiàn)喘振聯(lián)鎖與振動高聯(lián)鎖“二取二”保護(hù)。

3.地鐵牽引冷卻風(fēng)機(jī)

車輛段要求白天運(yùn)營時段不能登高作業(yè)，夜間檢修時間僅4 h。HZD-W/L-G掛壁式安裝于隧道側(cè)壁，IP65防護(hù)，無需額外機(jī)箱；檢修工班通過手持式振錄儀對比監(jiān)控儀4-20 mA曲線，30 min完成巡檢，效率提升3倍。

4.大型離心泵狀態(tài)監(jiān)測

水務(wù)集團(tuán)200 kW變頻泵，轉(zhuǎn)速1480 rpm，管路共振頻率22 Hz。儀表內(nèi)置10～100 Hz烈度檔，可抑制低頻水力脈動，只關(guān)注轉(zhuǎn)子相關(guān)振動，報警值設(shè)定3.5 mm/s，有效屏蔽變頻載波引起的50 Hz電磁干擾。

七、安裝調(diào)試要點

1.傳感器安裝：M8雙頭螺柱剛性連接，接觸面涂硅脂；盡量靠近軸承承載區(qū)，水平、垂直兩向各一只，軸向視結(jié)構(gòu)可加測。

2.電纜：采用2×0.5 mm²屏蔽雙絞，屏蔽層在儀表側(cè)單端接地，避免環(huán)流；若傳輸>300 m，建議就地加4-20 mA轉(zhuǎn)換模塊，改用電流遠(yuǎn)傳。

3.電源：雖然儀表100～300 V通用，但大型電機(jī)變頻柜內(nèi)諧波大，應(yīng)獨(dú)立供電，并串250 V/2 A快速熔斷器。

4.校準(zhǔn)：初次上電后，用便攜式振臺（10 Hz、4 mm/s）驗證，誤差>1%時進(jìn)入菜單修正靈敏度系數(shù)；后續(xù)每兩年或軸承更換后復(fù)檢一次。

5.報警試驗：用橡膠錘輕敲傳感器安裝座，模擬10 mm/s峰值，確認(rèn)繼電器動作與DCS收到對應(yīng)信號，記錄動作值與回差。

八、維護(hù)與故障排查

-顯示“OL”：輸入信號>110%F·S，檢查是否傳感器短路或現(xiàn)場突發(fā)沖擊。

-4-20 mA恒為2 mA：自檢發(fā)現(xiàn)斷線，測量回路阻值應(yīng)<2 kΩ，否則更換電纜或傳感器。

-繼電器頻繁抖動：報警延時過短或門限接近背景噪聲，適當(dāng)放寬延時或提高報警值10%。

-電流輸出線性差：多為電源紋波>5%，建議串100μH/1 A電感濾波或改用DC 110 V供電。

-液晶機(jī)型花屏：檢查面板24 V背光電源，過高電壓會損屏，正常應(yīng)為23.5±0.5 V。

從原理到應(yīng)用，從選型到維護(hù)，HZD-W/L振動監(jiān)控儀用成熟可靠的硬件、簡潔友好的操作、經(jīng)濟(jì)合理的成本，為工業(yè)現(xiàn)場提供了“看得見、算得準(zhǔn)、管得住”的振動保護(hù)方案。它既可以是老設(shè)備技改的最后一道安全鎖，也能成為新工廠數(shù)字運(yùn)維的第一塊數(shù)據(jù)基石。在“雙碳”與智能制造雙重驅(qū)動下，讓HZD-W/L為你的旋轉(zhuǎn)機(jī)械保駕護(hù)航，用數(shù)據(jù)延長設(shè)備生命，用監(jiān)測創(chuàng)造確定價值。