SHINKAWA VM-5H3 是新川电机（Shinkawa）生产的一款高度集成的两线制变送器，它创新性地将振动传感器与温度传感器（PT100） 结合于一个紧凑的工业外壳内。该设备专门用于连续在线监测旋转机械（如电机、泵、风机、压缩机）轴承座或壳体的振动速度（或加速度） 以及表面温度，并将这两个关键参数分别转换为独立的4-20mA模拟量信号输出。这种二合一的设计极大地简化了监测点的配置，节省了安装空间和布线成本，为机械设备提供了振动与温度双重维度的状态监控与早期故障预警。
应用场景：
在西北某大型矿山的矿石破碎生产线中，驱动颚式破碎机和圆锥破碎机的大型高压电动机是关键动力源。这些电机在重载、多尘的恶劣环境下连续运行，轴承过热和振动超标是导致其故障停机的主要原因。过去，需要分别安装振动传感器和温度传感器，布线复杂。现在，每台电机驱动端和非驱动端的轴承座上各安装一台 SHINKAWA VM-5H3。一根两芯电缆同时传输振动和温度两路4-20mA信号至中央控制室的PLC系统。操作员可以在SCADA画面上实时查看每个轴承点的振动和温度趋势。一次，系统发出报警，显示3号破碎机电机的振动值正常，但驱动端轴承温度从稳定的75℃缓慢上升至95℃（报警设定值90℃）。维护人员立即检查，发现该轴承的润滑脂不足。及时补加润滑脂后，温度回落，避免了一次因轴承缺油导致的烧毁事故，保障了连续生产。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明（基于VM-5H3系列典型规格） |
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产品型号 | VM-5H3 |
制造商 | SHINKAWA（新川电机） |
产品类别 | 一体化振动与温度变送器 |
振动测量 |
• 测量量： 振动速度有效值（RMS， 单位 mm/s）或加速度（可选）
• 量程： 可调，典型如 0-20 mm/s， 0-50 mm/s 等
• 频率范围： 典型 10 Hz - 1 kHz（速度）
• 输出： 一路独立的 4-20 mA DC， 对应振动量程
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温度测量 |
• 传感器类型： 内置 PT100 铂电阻（三线制）
• 测量范围： 典型 -20°C 至 +120°C（或更宽）
• 输出： 另一路独立的 4-20 mA DC， 对应温度量程
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总体特性 |
• 供电电源： 两线制回路供电， 典型 18-30 V DC（为两路输出共用）
• 综合精度： 振动：典型 ±2% FS； 温度：典型 ±1°C
• 电气连接： 通过一个公共电缆接口， 内部分配接线至振动和温度通道
• 安装方式： 底部标准螺纹（如 M10 x 1.5）， 直接安装在设备壳体上
• 防护等级： 通常 IP65 或更高， 防尘防水
• 环境温度： 工作温度： -20°C 至 +80°C（存储温度更宽）
• 外壳材质： 不锈钢， 坚固耐用
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技术原理与创新价值：
创新点1：振动与温度的双重感知集成：VM-5H3 的核心突破在于物理层面上将两种最关键的机械状态参量（振动和温度）的传感元件集成于单一探头。其振动传感部分通常采用高性能的MEMS加速度计或压电速度传感器，用于捕捉机械振动；温度传感部分则采用工业标准的PT100铂电阻，紧贴安装面以测量设备表面温度。这种集成设计提供了更全面的设备健康视图，因为许多机械故障（如不平衡、不对中、轴承缺陷）会同时或相继引起振动和温度的异常变化。
创新点2：独立双通道信号处理与输出：设备内部包含两套独立的信号调理电路。振动信号经过放大、有效值（RMS）计算和滤波后，转换为一路4-20mA输出；PT100的信号经过高精度测量和线性化后，转换为另一路独立的4-20mA输出。两路信号完全隔离，互不干扰，可以分别接入控制系统的两个模拟输入通道，独立进行监控、报警和记录。这种设计既保持了信号的独立性，又通过共享供电和外壳实现了极高的空间和成本效率。
创新点3：简化部署与增强可靠性：传统的振动和温度监测需要分别安装传感器、敷设电缆、占用两个I/O通道。VM-5H3 将这一切简化为“一个安装点、一根电缆、两个参数”。这不仅减少了约50%的安装工作量、电缆和通道成本，还降低了因多个安装点不一致导致的测量误差风险。单一坚固外壳也减少了现场可能的损坏点，提高了整体监测系统的可靠性和可维护性。
应用案例与行业价值：
在华南一座大型造纸厂的纸机传动部，数十台烘干辊的轴承需要严密监控。高温、高湿的环境对传感器是严峻考验。
应用流程：在每根烘缸轴承座上安装 SHINKAWA VM-5H3。其高防护等级（IP65）有效抵御了水汽和纸尘。振动信号用于监测轴承的机械状态（如滚动体损坏），温度信号用于监测润滑状况和过热风险。所有信号接入纸机DCS，并在中控室大屏上集中显示。
带来的改进：系统投用后，成功预警了一起轴承早期故障。数据显示某烘缸轴承振动值略有上升但未超限，而温度却在两天内持续上升了15℃。这种“温度先于振动显著变化”的模式提示可能是润滑不良或轻微摩擦。停机检查发现该轴承密封轻微失效，导致润滑脂流失。提前更换轴承避免了其在高速高负荷下彻底损坏，从而防止了可能导致的纸幅断裂和长达数日的生产线停机。生产经理评价：“VM-5H3 让我们同时‘感受’到了设备的‘脉搏’（振动）和‘体温’（温度）。这次预警让我们深刻体会到多参数融合监测的价值，它比单看一个参数要灵敏和可靠得多。”
相关产品组合方案：
部署基于 SHINKAWA VM-5H3 的监测点，需要一个完整的信号采集与处理链：
电源与信号接收系统：DCS/PLC系统的两个模拟量输入（AI）通道，为变送器提供两线制回路电源（通常24V DC），并分别接收振动和温度的4-20mA信号。
屏蔽电缆：四芯屏蔽电缆（两芯用于电源和振动信号回路，另两芯用于温度信号回路），屏蔽层需在控制系统侧单端接地。
安装附件：根据安装面情况，可能需要 安装支架 或 适配接头，确保变送器与被测表面良好接触（对温度测量尤其重要）。
安全栅/隔离器（防爆区域）：如果应用在危险区域，需要为本安回路配置 齐纳安全栅或隔离式安全栅。
监控与报警软件：工厂DCS/SCADA系统 或专用的 设备状态监测（CBM）软件平台，用于显示实时值、历史趋势、设置两级报警（预警、危险）并生成报告。
手持式校验设备（可选）：用于定期校验变送器的振动和温度输出准确性。
同系列其他型号：如不同振动量程、不同温度范围、或带现场显示（LCD）版本的变送器。
安装维护与全周期支持：
SHINKAWA VM-5H3 的安装需确保其底部与被测表面紧密、平整接触，以获得准确的温度测量和良好的振动传递。使用适当的螺栓和垫圈，按推荐扭矩拧紧。接线时，需严格按照端子图连接四芯电缆，确保振动和温度信号线正确对应到控制系统各自的通道上。
日常维护主要是定期检查变送器外观是否完好、电缆连接是否牢固。可以通过控制系统的读数与现场便携式测温仪、测振仪的测量值进行交叉比对，以验证其准确性。变送器为全密封设计，不可现场维修。
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