产品简介

ZQ-TD20 振动传感器，是一款专为工业旋转机械设计的状态监测仪表，属于二线制集成式振动变送器。该产品将压电加速度传感器与精密信号调理电路高度集成于一体，能够实时监测设备的振动速度（烈度）或振动位移（幅度），并将其线性转换为标准的4-20mA电流信号输出。

1. 产品概述

ZQ-TD20   振动传感器是一款专为工业旋转机械设计的状态监测仪表，属于二线制集成式振动变送器。该产品将压电加速度传感器与精密信号调理电路高度集成于一体，能够实时监测设备的振动速度（烈度）或振动位移（幅度），并将其线性转换为标准的4-20mA电流信号输出。

本产品采用两线制环路供电技术，无需额外配置隔离放大器或信号转换模块，可直接与DCS（集散控制系统）、PLC（可编程逻辑控制器）、报警器及记录仪表等设备无缝对接，实现对风机、水泵、电动机、压缩机、离心机、齿轮箱等关键旋转机械的连续在线监测与保护。

2. 型号说明与系统组成

2.1 型号释义

· ZQ： 企业或系列标识代码

· TD20： 产品系列代号，代表一体化振动变送器

· 后缀代码（选配）： 可根据量程、安装螺纹和输出参数定制

2.2 系统构成

ZQ-TD20 内部集成了三大核心单元：

1. 敏感单元： 高稳定性压电陶瓷晶体，用于拾取机械振动量。

2. 转换单元： 微型电荷放大器与真有效值（RMS）检波器，将振动信号转换为与振动幅值成正比的电压量。

3. 输出单元： 电压-电流转换电路，最终输出标准的4-20mA工业模拟信号。

3. 技术参数

3.1 性能指标

· 测量参数： 振动速度（真有效值，RMS） / 振动位移（峰峰值，EQ P-P）（出厂前指定）

· 测量范围：

  · 振动烈度（速度）：0～10 mm/s、0～20 mm/s、0～50 mm/s（可选）

  · 振动幅度（位移）：0～100 μm、0～200 μm、0～500 μm（可选）

· 频率响应： 5 ～ 1000 Hz（±1dB），可覆盖大多数工业旋转机械的故障特征频率

· 线性误差： ≤ ±1% F.S（满量程）

· 输出信号： 两线制 4～20 mA 直流电流

· 负载能力： 负载电阻 ≤ 500 Ω（@24V DC）

3.2 电气特性

· 供电电源： DC 12V ～ 24V（典型值 24V DC）

· 功耗： ＜ 1W

· 上电稳定时间： ＜ 10秒

· 绝缘电阻： ＞ 100 MΩ（500V DC）

3.3 机械与环境

· 外壳材质： 304不锈钢 / 铝合金（防腐处理）

· 安装方式： 螺纹安装

  · 标准螺纹：M10×1.5 或 M16×1.5（长度根据要求定制）

  · 安装力矩：15～20 N·m

· 外形尺寸： 直径约 Φ33～45 mm，高度约 75～95 mm（具体视量程和螺纹规格略有差异）

· 防护等级： IP65 以上（防尘防喷溅）

· 工作温度： -40℃ ～ +85℃

· 存储温度： -45℃ ～ +100℃

· 重量： 约 300克

4. 功能特点

4.1 高度集成一体化

传统振动监测系统通常需要传感器加变送器组合使用，ZQQ-TD20 将二者合二为一，直接输出标准模拟信号，简化了现场布线，降低了系统故障率。

4.2 两线制环路供电

采用工业标准的二线制接口，供电与信号传输共用同一对电缆，不仅节省电缆成本，且便于与现有控制系统直接集成，无需中间环节。

4.3 宽频响与真有效值测量

频率响应范围覆盖5Hz至1000Hz，能够有效捕捉旋转机械的转速基频及其低次谐波分量。内置真有效值检波电路，可准确测量复杂振动波形的真实能量，符合ISO 10816等振动评估标准。

4.4 优异的抗干扰性能

采用电磁屏蔽设计与壳体隔离技术，有效抑制工频干扰及射频干扰，确保在变频电机、大功率开关电源等恶劣电磁环境中仍能稳定输出纯净信号。

4.5 结构坚固耐用

全密封不锈钢或铝合金壳体，具备良好的耐腐蚀性和抗冲击性能，能够适应潮湿、粉尘、油污等工业现场环境。

5. 安装指南

5.1 安装位置选择

为确保测量数据能够真实反映设备的振动状态，变送器应安装于设备的刚性支撑位置，通常选择在：

· 轴承座（水平、垂直方向）

· 机壳基座靠近轴承部位

· 泵体进出口法兰附近的刚性平面

  避免安装在薄壁或悬臂等易产生共振的薄弱位置。

5.2 安装步骤

1. 表面处理： 清洁安装表面，去除油漆、锈迹及油污，确保安装面平整光洁。

2. 钻孔攻丝： 在被测点钻底孔并攻丝，螺纹规格需与变送器底部螺纹匹配（如M10×1.5，深度需大于螺纹长度）。

3. 固定安装： 将变送器旋入螺纹孔，使用扳手卡住壳体六方位置拧紧，建议施加15-20 N·m的力矩。注意：严禁直接旋拧壳体顶部，以免损坏内部元件。

4. 特殊场合： 若被测设备不允许钻孔，可采用转接磁吸座吸附安装（注意：高频响应会略有衰减）。对于高温设备（超过85℃），需加装隔热垫或采用风冷措施。

5.3 安装方向

变送器对振动敏感方向通常为轴向（即壳体轴线方向）。在安装时应根据测量需求（水平振动或垂直振动）调整安装姿态，确保敏感轴与测量方向一致。若被测设备振动方向不确定，建议在水平和垂直两个方向分别安装。

6. 电气连接与调试

6.1 接线定义

ZQ-TD20 采用两芯屏蔽电缆出线，标准线色定义为：

· 棕色线（Red/Brown）： 接 +24V DC 电源正极

· 蓝色线（Blue/Black）： 接 4-20mA 信号输入端（即电流采样端）

· 屏蔽层： 单端接地（通常在控制柜侧接地），用于抗干扰。

6.2 系统接线图

变送器 -> 两芯屏蔽电缆 -> 控制系统端子

（+24V） ——— 棕色线 ——— 电源正极模块

（4-20mA输入）——— 蓝色线 ——— 模拟量输入通道

（屏蔽） ——— 屏蔽层 ——— 接地端（PE）

6.3 上电检查与调试

1. 静态检查： 接线完毕并确认无误后送电。在设备未启动状态下，测量变送器输出电流应为 4mA。若读数偏离较大，可能为传感器零点漂移或线路接触不良。

2. 动态验证： 启动设备至正常运行转速，观察控制系统显示的振动值是否与手持测振仪读数大致相符。

3. 回路校验： 如需校验整个回路的准确性，可在现场断开变送器，使用信号发生器模拟4-20mA信号进行通道测试。

7. 量程设定与选型指导

用户在选型时需根据被监测设备的运行特性确定合适的量程范围：

· 低速设备（<600 RPM）或小型设备： 建议选择小量程，如 0-10 mm/s 或 0-100 μm。

· 中高速设备（600-3000 RPM）或中型设备： 建议选择中量程，如 0-20 mm/s 或 0-200 μm。

· 大型设备或强振设备： 建议选择大量程，如 0-50 mm/s 或 0-500 μm。

8. 应用领域

广泛应用于以下工业场景的在线监测与保护系统：

· 电力行业： 引风机、送风机、磨煤机、破碎机、汽轮机辅机

· 石油化工： 各种泵、压缩机、离心机、搅拌机

· 冶金矿山： 烧结机、除尘风机、筛分设备、提升机

· 水处理： 鼓风机、曝气机、大型水泵

· 水泥建材： 回转窑、篦冷机、破碎机、选粉机

· 通用机械： 冷却塔风机、电机、齿轮箱

9. 维护与故障排除

9.1 日常维护

· 定期检查变送器安装螺栓是否松动（建议每季度一次）。

· 检查电缆表皮有无破损、老化现象。

· 避免在变送器附近进行电焊作业，若必须进行，需先断开变送器连接。

9.2 常见故障及处理方法

故障现象 可能原因 排查方法

无输出/输出为0mA 电源未接通或接线错误 检查24V供电及线缆通断

输出恒为4mA（无变化） 传感器内部损坏或未感受到振动 检查设备是否停转；断开信号线测量传感器静态偏压是否正常

输出信号跳变/不稳 线路接触不良或电磁干扰 检查端子是否松动；屏蔽层是否可靠接地

输出超过20mA 振动值超量程或电路故障 检查设备振动是否真实过大；断电后重新上电复位

读数偏低 安装松动或测量方向错误 紧固安装螺栓；检查敏感轴方向是否与被测振动方向一致

ZQ-TD20   振动传感器

10. 注意事项

1. 严禁带电插拔： 在电源接通状态下，请勿断开或连接变送器接头，以免产生瞬间高压损坏内部电路。

2. 安装扭矩限制： 安装时请勿过度拧紧，以免损坏螺纹或导致壳体变形。

3. 冲击保护： 安装过程中避免敲击或跌落变送器，过大的机械冲击可能导致压电晶体损坏。

4. 环境适应性： 虽然本产品具备一定的耐温能力，但在高温或强腐蚀场合使用时，建议采取必要的防护措施。

5. 定期校准： 为确保长期测量精度，建议每1-2年将变送器送回厂家或第三方计量机构进行校准。