Pochopení montáže senzorů
Definice: Co je montáž senzoru?
Montáž senzoru označuje metodu a hardware použitý k připevnění vibrace senzory (akcelerometry, snímače rychlosti) na měřicí plochu na strojích. Způsob montáže zásadně ovlivňuje kvalitu měření, frekvenční odezvu a spolehlivost. Správná montáž vytváří tuhé mechanické spojení, které věrně přenáší vibrace ze stroje na snímač bez rezonancí nebo ztrát, zatímco špatná montáž může omezit frekvenční odezvu, způsobit chyby měření nebo způsobit oddělení snímače.
Způsob montáže musí odpovídat požadavkům aplikace – trvalé monitorování vyžaduje trvalou montáž (svorníky), rutinní průzkumy používají magnetické úchyty pro rychlost, zatímco ruční kontakt je přijatelný pouze pro rychlé měření. Pochopení vlivu montáže na výkon senzoru je nezbytné pro získání přesných a opakovatelných měření vibrací.
Porovnání metod montáže
1. Montáž svorníků (nejlepší výkon)
Metoda
- Snímač přišroubován k závitovému otvoru pomocí integrovaného čepu
- Tenká vrstva spojovacího prostředku (maziva, oleje) mezi povrchy
- Utaženo dle specifikace (obvykle 20-40 in-lb)
Výkon
- Frekvenční rozsah: Plná kapacita senzoru (DC až 20+ kHz)
- Montážní rezonance: > 30 kHz typicky (výrazně nad měřicím rozsahem)
- Opakovatelnost: Vynikající
- Stabilita: Trvalé, bezpečné
Aplikace
- Trvalá monitorovací zařízení
- Vada ložiska detekce vyžadující vysoké frekvence
- Kritická měření
- Referenční měření
2. Lepicí montáž (vynikající výkon)
Metoda
- Senzor slepený kyanoakrylátem (superlepidlo), epoxidem nebo speciálním lepidlem
- Tenká rovnoměrná vrstva lepidla
- Polopermanentní instalace
Výkon
- Frekvenční rozsah: Do 7-10 kHz (velmi dobré)
- Montážní rezonance: 15–20 kHz
- Opakovatelnost: Dobré (pokud je nanášení lepidla konzistentní)
- Stabilita: Trvalé až do odstranění
Aplikace
- Dočasná monitorovací zařízení (týdny až měsíce)
- Při vrtání otvorů není povoleno
- Lehké stroje
- Většina vibračních analýz
3. Magnetické uchycení (vhodné pro běžnou práci)
Metoda
- Permanentní magnetická základna se připevňuje k železným povrchům
- Rychlé upevnění/odstranění
- Není nutná žádná příprava povrchu
Výkon
- Frekvenční rozsah: Do 2–3 kHz (dostatečné pro většinu strojů)
- Montážní rezonance: 4–7 kHz (omezuje měření vysokých frekvencí)
- Opakovatelnost: Přiměřené (závisí na kontaktu s povrchem)
- Stabilita: Může se oddělit, pokud jsou vibrace silné nebo povrch mastný
Aplikace
- Průzkumy monitorování stavu na trase
- Vibrace všeobecných strojů
- Rychlé kontroly a screening
- Když je pohodlí důležitější než maximální výkon
4. Ruční/sonda (pouze kvalitativní)
Metoda
- Senzor na hrotu sondy přidržovaný rukou na povrchu
- Kontaktní síla se liší
- Bez pevného spojení
Výkon
- Frekvenční rozsah: Maximálně 500–1000 Hz
- Opakovatelnost: Chudý
- Přesnost: Možná odchylka ±20-50%
- Stabilita: Třes rukou, proměnlivá kontaktní síla
Aplikace
- Pouze rychlý screening
- Identifikace hrubého problému
- Nepřístupná místa
- Není vhodné pro kvantitativní analýzu nebo sledování trendů
Příprava povrchu
Pro nejlepší výkon
- Čistý povrch: Odstraňte barvu, rez, olej, nečistoty
- Rovný povrch: V případě potřeby pilujte nebo brouste pro zajištění plného kontaktu
- Hladký povrch: Odstraňte vyvýšená místa a nerovnosti
- Spojovací činidlo: Tenká vrstva maziva, oleje nebo specializovaného spojovacího prostředku
Rovinnost povrchu
- Kritické pro tuhé spojení
- Mezery umožňují chvění senzoru, což snižuje frekvenční odezvu
- Vzduchové mezery fungují jako pružiny a snižují montážní rezonanci
- Ideální rovinnost do 0,02 mm (0,001 palce)
Výběr místa montáže
Ideální lokality
- Ložisková tělesa (blízko zdroje vibrací)
- Konstrukční cesty s dobrým spojením s ložisky
- Vyhněte se flexibilním krytům a plechům
- Vyhněte se uzlům nebo oblastem s nízkou odezvou
Přístupnost
- Bezpečný přístup pro techniky
- Volný dosah nebo viditelnost
- Chráněno před poškozením (ne v chodnících)
- Praktické vedení kabelů
Směr
- Radiální měření kolmá k hřídeli
- Axiální měření rovnoběžně s hřídelí
- Obvykle měří horizontálně, vertikálně a někdy i axiálně
Vlivy montáže na frekvenční odezvu
Meze frekvenční odezvy podle typu montáže
| Způsob montáže | Použitelná frekvence (kHz) | Montážní rezonance (kHz) |
|---|---|---|
| hřebec (ideální) | Do 20+ | >30 |
| Lepidlo | Do 7-10 | 15-20 |
| Magnetický | Na 2-3 | 4-7 |
| Ruční | Na 0,5-1 | 2-3 |
Pravidlo
- Používejte frekvence až do 1/3 montážní rezonance
- Zajišťuje rovnoměrnou odezvu v celém rozsahu měření
- Nad touto hodnotou se chyby amplitudy zvyšují
Nejlepší postupy
Přizpůsobení metody aplikaci
- Analýza ložiska (vysokofrekvenční): pouze svorník nebo lepidlo
- Všeobecné stroje (< 1 kHz): magneticky přijatelné
- Screening: ruční pro rychlost, potvrzení s lepší montáží
Trvalé instalace
- Vyvrtejte a nasaďte závitové otvory pro montáž sloupků
- Použijte zajišťovací pastu na závity
- Chraňte závitové otvory při demontáži senzoru
- Dokumentace míst měření
Dočasné instalace
- Lepidlo pro vícedenní/týdenní instalace
- Magnetické pro průzkumy na trase
- Před měřením ověřte bezpečné uchycení
- Pro dobrý kontakt vyčistěte magnetickou základnu a povrch
Způsob montáže senzoru zásadně ovlivňuje kvalitu měření vibrací a frekvenční odezvu. Správný výběr a použití způsobů montáže – přizpůsobení techniky požadavkům na měření, zajištění pevného spojení přípravou povrchu a pochopení frekvenčních omezení – je nezbytný pro získání přesných a spolehlivých dat o vibracích, která podporují efektivní diagnostiku strojů a monitorování jejich stavu.