蔡居昊

（宁波工程学院，浙江宁波，315211）

0 简述

本文针对海上升压站吊装及运输加速度和倾角进行测量，重点研究了加速度传感器、倾角传感器及采集仪器选型研究，重点针对海上运输设备特点，研究其多传感器位置设计及采集监控系统的集成，数据采集及后分析处理等研究，实现了海上运输设备震动和倾斜状态实时监测。

1 采集系统设计

监测系统测试原理示意图，监测点信号经传感器输出物理量电压信号，并通过信号调理器和采集仪完成现场数据采集，获取实时的加速度及倾角监测信号。这些数据和过程信号以数据文件方式同步存入指定的虚拟仪器存储器和笔记本电脑中，以便信号的二次处理与分析，如图1所示。

图1 监测系统原理图

■1.1 加速度传感器选型

变电容式加速度传感器可以抗高g值过冲，又有在冲击之后快速恢复的能力，这使得可以用它来进行这种加速度的测量，所以选用电容式加速度传感器。

图2 电容式加速度传感器原理

电容式加速度传感器又称变电容式加速度传感器，一个质量块固定在弹性梁的中间，质量块的上端面是一个活动电极，它与上固定电极组成一个电容器C1；质量块的下端面也是一个活动电极，它与下固定电极组成另一个电容器C2。当被测物的振动导致与其固连的传感器基座振动时，质量块将由于惯性而保持静止，因此上、下固定电极与质量块之间将会产生相对位移。这使得电容C1、C2的值一个变大、另一个变小，从而形成一个与加速度大小成正比的差动输出信号，如图2所示。……