振動傳感器在潛艇監測上的應用

一，潛艇狀態監測的行業背景

，潛艇存在三大噪聲源：機械噪聲、水動力噪聲、螺旋槳噪聲，其中機械噪聲是潛艇中低航速下的主要噪聲來源。當潛艇建造完成后，由于水動力外形、螺旋槳參數以及尾部結構基本固化，水動力噪聲和螺旋槳噪聲在潛艇整個服役期內基本不會產生變化。然而，對于機械噪聲而言卻不是這樣的，通常隨著服役時間的增加，機械噪聲有著向惡劣發展的趨勢。引起機械噪聲變化，進而引起水下輻射噪聲變化的主要因素包括：

1、動力設備的故障、老化、磨損；

2、各種減振元器件破壞或者老化；

3、人為因素或誤操作導致了隔振措施的聲學短路現象；

4、潛艇維修后動力設備、減振元件或者減振措施的更改。前三個因素將破壞潛艇聲學隱蔽性，而通常這些因素在其發展的初期是難以被人察覺的。

二，潛艇狀態檢測應用目的

對潛艇機械進行振動狀態監測，是個合適的方法，有助于解決上述問題。對機械設備進行振動狀態監測，可以掌握機械的完好程度和機械性能情況。任何機械運轉時都會產生振動，這是由于在向機械輸入能量使之工作的同時會產生各種激烈力，這些力會激起機械各部件產生振動，另外，各種機械故障也會導致或者加劇機械的振動。大部分機械的振動值也將是常量或者在相應的范圍內變化，而且當機械處于良好狀態時，它將具有確定的振動特征。如果機械出現故障，其動態特性就會發生變化，作用在零件上的力或零件本身的機械特性也會發生變化，這樣就會引起機械振動值的變化，同時使機械的振動特征按照一定的規律發生變化。由此可見，機械的振動信號中包含著大量的有關機械運行狀態的信息。如果對機械的振動信號進行測量與分析，我們就能掌握機械的實際運行狀況，如果進一步的研究各種機械的故障機理，我們就能正確判斷機械故障的部位、原因、程度及發展趨勢，為機械的維修提供科學的依據。這就是在機械監測和診斷中應用振動測量與分析的基本原理。對機械設備進行振動監測，可以掌握機械運行對于潛艇輻射噪聲的影響程度；根據測得的機械設備的振動，利用測試得到設備。輻射噪聲的或數值計算得到的傳遞函數，實現設備振動對潛艇輻射噪聲貢獻的估算。并根據潛艇的隱身性要求，控制機械設備的狀態。

三，森瑟科技傳感器推薦；

1，機械振動監測推薦型號：310A性能特點：堅固耐用、 耐腐蝕、 金屬密封焊接、 外殼隔離 EMI/RFI屏蔽、 抗沖擊。

2，姿態監測三軸靜態響應839加速度傳感器特點：靜態響應 、 2 to 500g 量程 、超低噪聲 、 高頻響應 、 的溫度穩定性 、長期穩定 、 5K g 抗沖擊等。

3，燃氣機372P耐高溫電荷輸出加速度傳感器：

372P系列產品是一款耐高溫的壓電加速度傳感器，其特點是采 用壓縮模式的陶瓷晶體為敏感元件，具有高分辨率輸出信號的特 性。此加速度傳感器基于壓電陶瓷的特性通過低噪聲線纜輸出電 荷信號，信號地與外殼隔離。外殼采用高溫合金，通過激光焊接 工藝實現產品的密封性；輸出連接頭采用微型玻璃絕緣連接器以 滿足不同環境下使用時輸出的穩定性。372P產品底部有提供測試 用10-32的螺紋孔，另外還提供三角方位的安裝通孔腳用于螺栓 安裝，可以用M4螺釘將加速度傳感器固定于被測對象上。372P 系列加速度傳感器具有寬頻帶響應和耐高溫的特性，所以適用于 在高溫環境下測量動態加速度及振動的場合。

4，森瑟T223工業用雙軸傾角傳感器

T221是一款可在寬溫度范圍內獲得精確輸出的、雙軸傾 角傳感器。內部采用高速微處理芯片對信號進行線性調制 和溫度補償。此產品采取全流程校準,可定制數字輸出或 模擬輸出，主要面向平臺校準、機器人控制、翻轉保護、 傾斜報警等領域的應用。快速響應特性和高精度使得該傳 感器成為移動平臺設備監測的。內置集成的高階 濾波器保證信號品質，并允許傳感器在有噪聲的環境中使 用（如振動環境）。該系列產品可以根據應用環境來調整 傳感器出廠設定，以提供的使用性能。也可以根據現 場安裝要求進行量程，線纜和連接器的定制。堅固的氧化 鋁合金外殼耐受油、油脂和燃料侵蝕。

五、設備預知維護是通過對機械設備運行狀態做監測及預測來取代定期檢修方式，其原則是只有當監測、分析和預判結果表明有必要維修時才進行維修。