Akselerometr nədir? Vibrasiya Təhlili üçün Bələdçi

Tərif: Vibrasiya Ölçmə Əsası

An akselerometr mexaniki hərəkəti, xüsusən də vibrasiya və ya zərbədən sürətlənməni mütənasib elektrik siqnalına çevirən çeviricidir (və ya sensor). Bu, proqnozlaşdırıcı texniki xidmət və vəziyyətin monitorinqi sahəsində ən çox istifadə edilən sensordur. Maşının komponentlərinin sürətləndirilməsini ölçməklə, akselerometr rulman qüsurlarından tutmuş balanssızlıq və yanlış hizalanmaya qədər geniş spektrli mexaniki və elektrik nasazlıqlarının diaqnostikası üçün lazım olan xam məlumatları təmin edir.

Akselerometrlər necə işləyir? Piezoelektrik Prinsip

Bir neçə növ akselerometr mövcud olsa da, sənaye maşınlarının monitorinqi üçün istifadə edilən böyük əksəriyyət bunlara əsaslanır piezoelektrik effekt. Budur onların necə işlədiyinə dair sadələşdirilmiş bölgü:

1. Piezoelektrik Kristal: Akselerometrin içərisində piezoelektrik kristala (çox vaxt PZT kimi bir keramika növü) əlavə edilmiş kiçik bir kütlə var.
2. Tətbiq olunan qüvvə: Maşın titrədikdə, sensor korpusu onunla birlikdə hərəkət edir. Ətalət səbəbindən daxili kütlə bu hərəkətə müqavimət göstərir və kristala güc tətbiq edir.
3. Siqnalın yaradılması: Pyezoelektrik kristal unikal xüsusiyyətə malikdir: sıxılmış və ya gərginləşdirildikdə, tətbiq olunan qüvvə ilə düz mütənasib olan kiçik bir elektrik yükü (gərginlik) yaradır.
4. Çıxış: Bu gərginlik siqnalı daha sonra daxili elektronika tərəfindən şərtləndirilir və kabel vasitəsilə məlumat toplayıcıya və ya monitorinq sisteminə ötürülür. Çıxış siqnalı həmin nöqtədə maşının sürətlənməsinin analoq təsviridir.

Akselerometrlərin növləri

Fərqli proqramlar, hər birinin öz güclü tərəfləri olan müxtəlif növ akselerometrlər tələb edir.

Ümumi təyinatlı akselerometrlər

Bunlar sənaye monitorinqinin işçi qüvvəsidir. Onlar adətən 100 mV/q həssaslığa və nasoslar, mühərriklər və ventilyatorlar kimi ən çox yayılmış maşınlar üçün uyğun tezlik diapazonuna malikdirlər (məsələn, 2 Hz-dən 10 kHz-ə qədər).

MEMS akselerometrləri

Mikro-Elektro-Mexanik Sistemlər (MEMS) akselerometrləri silikon əsaslı sensorlardır. Onlar çox kiçikdir, aşağı gücə malikdir və sərfəli qiymətə malikdir. Ənənəvi olaraq piezoelektrik növlərdən daha az həssas olsa da, müasir MEMS sensorları sürətlə təkmilləşir və portativ elektronika, avtomobil proqramları və bəzi aşağı qiymətli vəziyyətin monitorinq sistemlərində geniş yayılmışdır.

Piezorezistiv akselerometrlər

Bu sensorlar şok testi və aşağı tezlikli hərəkətin ölçülməsi üçün istifadə olunur. Onlar 0 Hz-ə qədər ölçə bilər (DC sürətləndirilməsi), bu da sentrifuqada sabit sürətlənmənin ölçülməsi kimi tətbiqlər üçün faydalıdır.

Yüksək Tezlikli Akselerometrlər

Erkən mərhələdə dişli və rulman qüsurları kimi yüksək tezlikli hadisələri aşkar etmək üçün xüsusi olaraq hazırlanmışdır. Onların daha kiçik kütləsi və daha yüksək rezonans tezliyi var ki, bu da onlara 20 kHz və ya daha çox olan titrəmələri dəqiq ölçməyə imkan verir.

Əsas Spesifikasiyalar və Seçim

Bir akselerometr seçərkən mühəndislər bir neçə əsas parametrləri nəzərə alırlar:

• Həssaslıq (mV/g): Daha yüksək həssaslıq aşağı səviyyəli vibrasiyaları ölçmək üçün daha yaxşı olan daha güclü siqnal yaradır. 100 mV/q ümumi standartdır.
• Tezliyə cavab: Sensorun dəqiq ölçə biləcəyi tezlik diapazonu. Bu, maşının gözlənilən nasazlıq tezliklərinə uyğun olmalıdır.
• Temperatur diapazonu: Sensor quraşdırıldığı yerdə maşın səthinin işləmə temperaturuna tab gətirə bilməlidir.
• Montaj üsulu: Sensorun maşına qoşulma üsulu (dəstə montajı, yapışdırıcı, maqnit) yüksək tezlikli ölçmələrin düzgünlüyünə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Bir dayaq montajı ən yaxşı əlaqə və tezlik reaksiyasını təmin edir.

Vəziyyətin monitorinqində tətbiqlər

Akselerometrlər demək olar ki, bütün vibrasiya təhlili tapşırıqları üçün əsasdır, o cümlədən:

• Proqnozlaşdırılan Baxım Proqramları: Maşın sağlamlığını trend etmək və uğursuzluqları proqnozlaşdırmaq üçün adi vibrasiya məlumatlarının toplanması.
• Arızanın Diaqnozu: Balanssızlıq, yanlış hizalanma, boşluq və rulmanların aşınması kimi xüsusi problemlərin müəyyən edilməsi.
• Qəbul imtahanı: Yeni və ya təmir edilmiş texnikanın vibrasiya spesifikasiyasına cavab verdiyini yoxlamaq.
• Modal təhlil: Quruluşun təbii tezliklərinin və rejim formalarının öyrənilməsi.

← Əsas İndeksə qayıt