1. 关键设备的典型应用

• 大型电解槽：监测槽壳、阳极提升机构及打壳气缸的振动异常。早期轴承故障或松动可通过高频加速度信号识别，避免漏槽事故。

• 氧化铝输送系统（斗提机、皮带机、风动溜槽）：监测滚动轴承磨损与风机叶轮不平衡。加速度传感器对冲击脉冲（如斗提链节啮合）敏感，可预警链条断裂。

• 铝熔炼炉/保温炉：安装在炉体倾转机构、循环风机及炉门升降驱动装置上。高温环境下需选用带耐热护套或水冷套的传感器，检测减速箱齿轮啮合故障。

• 铸造机（铝锭/铝棒连铸线）：监测振动输送台、结晶器振动装置及切割锯主轴。通过振动频谱分析可判断结晶器润滑不均或锯片偏摆。

• 起重天车：用于阳极更换、铝水包吊运。在天车主梁、行走轮轴承及卷扬减速机安装传感器，监测车轮失圆或齿轮断齿。

2. 特殊监测需求

• 极低频振动（电容式或力平衡式加速度传感器（普通压电式低频响应不足）。

• 高温区域（>120℃）：采用电荷输出型压电传感器+耐温低噪声电缆（如聚酰亚胺绝缘），或压阻式MEMS传感器（但注意其噪声较大）。

• 强磁场环境（电解槽旁）：选择不锈钢外壳+无磁连接器的传感器，信号输出优先采用4-20mA电流环或光纤隔离，避免感应干扰。

• 腐蚀性气体：传感器壳体需为316L不锈钢或哈氏合金，出线端采用环氧树脂密封或气密航空插头。

3. 数据采集与分析策略

• 特征值趋势监控：实时记录振动加速度有效值（rms）与峰值（peak），针对轴承早期缺陷（如剥落）可启用包络解调算法提取故障频率。

• 频谱与倒谱分析：分辨不平衡（1X）、不对中（2X）、松动（0.5X/谐波）及叶片通过频率（风机/泵）。

• 冲击脉冲法：专门用于低速重载轴承（如斗提机底部滚筒），将加速度信号转换为冲击能量值（dBm/dBc），背景噪声下仍清晰可靠。

• 时间波形分析：识别皮带断裂、齿轮断齿等非平稳冲击信号，采样率需≥10kHz（对应滚子轴承缺陷频率高达5-8kHz）。

4. 典型故障诊断案例

• 阳极提升电机轴承保持架断裂：加速度包络谱中出现非整数倍特征频率，同时时域波形显示周期性冲击间隔。

• 氧化铝风机动平衡恶化：振动有效值上升且1X频幅值占主导，相位稳定后现场动平衡可一次性将振动降至0.5mm/s以下。

• 打壳气缸活塞磨损：加速度信号在气缸排气阶段出现宽频噪声能量，通过短时傅里叶变换（STFT）定位异常时刻。

5. 部署注意事项

• 安装表面处理：打磨除锈后涂导热硅脂，用M6/M8螺栓紧固（预紧力≥5Nm），避免胶粘（高温失效）。

• 传感器选型指标：量程±50g至±200g（视设备类型）；灵敏度100mV/g（通用）或50mV/g（高速机械）；频率响应0.5-10kHz（±3dB）。

• 无线方案：巡检困难的区域（如电解车间上部），选用低功耗LoRa或NB-IoT节点，每10分钟上传一次加速度特征值，电池可续航2-3年。