Hvad er en hastighedstransducer? Seismisk vibrationssensor • Bærbar balancer, vibrationsanalysator "Balanset" til dynamisk balancering af knusere, ventilatorer, mulchere, snegle på mejetærskere, aksler, centrifuger, turbiner og mange andre rotorer Hvad er en hastighedstransducer? Seismisk vibrationssensor • Bærbar balancer, vibrationsanalysator "Balanset" til dynamisk balancering af knusere, ventilatorer, mulchere, snegle på mejetærskere, aksler, centrifuger, turbiner og mange andre rotorer

Hvad er en hastighedstransducer? Seismisk vibrationssensor

Udgivet af admin på

Forståelse af hastighedstransducere

Definition: Hvad er en hastighedstransducer?

Hastighedstransducer (også kaldet velometer, seismisk sensor eller bevægelsesspolesensor) er en selvgenererende vibrationer sensor, der producerer en udgangsspænding, der er direkte proportional med vibrationen hastighed uden at kræve ekstern strøm eller signalbehandling. Den fungerer på principper for elektromagnetisk induktion – en magnet, der er ophængt på fjedre, bevæger sig i forhold til en spole, når der opstår vibrationer, og genererer en spænding, der er proportional med den relative hastighed mellem spole og magnet, hvilket er lig med vibrationshastigheden.

Hastighedstransducere var den dominerende vibrationssensor fra 1950'erne-1980'erne og bruges stadig i permanente overvågningsinstallationer og nogle bærbare instrumenter. De er dog i vid udstrækning blevet erstattet af Accelerometre i nye installationer på grund af accelerometres mindre størrelse, bredere frekvensområde og højere frekvenskapacitet, der er nødvendig for at detektere lejefejl.

Driftsprincip

Elektromagnetisk induktion

  • Permanent magnet ophængt af fjedre inde i spolen
  • Vibration bevæger hus og spole
  • Magnetens inerti holder den relativt stationær (over resonans)
  • Relativ bevægelse mellem spole og magnet
  • Bevægelse inducerer spænding i spolen (Faradays lov: V ∝ hastighed)
  • Udgangsspænding direkte proportional med vibrationshastigheden

Selvgenererende

  • Ingen ekstern strømforsyning nødvendig
  • Passiv transduktion
  • Enkel tilslutning (to ledninger)
  • Iboende fejlsikker (ingen problemer med strømafbrydelser)

Karakteristika

Frekvensrespons

  • Lavfrekvensgrænse: Naturfrekvens (typisk 8-15 Hz)
  • Brugbart område: Over 2× naturlig frekvens (minimum 16-30 Hz)
  • Højfrekvensgrænse: Typisk 1-2 kHz
  • Fladt svar: Bredt, fladt område i brugbart område
  • Bedst til: 10-1000 Hz (generelle maskinfrekvenser)

Følsomhed

  • Typisk: 10-500 mV pr. tomme/sek (400-20.000 mV pr. mm/s)
  • Almindelig: 100 mV/in/s eller 4000 mV/mm/s
  • Højere følsomhed til applikationer med lav vibration
  • Lavere følsomhed ved målinger med høj vibration

Størrelse og vægt

  • Relativt stor (50-100 mm lang, 25-40 mm diameter)
  • Tung (typisk 100-500 gram)
  • Meget større end accelerometre
  • Masse kan påvirke målinger på lette strukturer

Fordele

Direkte hastighedsudgang

  • Måler vibrationshastighed direkte (ingen integration nødvendig)
  • Overholder ISO-standardspecifikationen (RMS-hastighed)
  • Simpel signalbehandling
  • Naturlig til hastighedsbaseret analyse

Selvgenererende

  • Ingen strøm kræves
  • Enkel to-trådsforbindelse
  • Kan ikke svigte på grund af strømsvigt
  • Lavere systemomkostninger (ingen strømforsyning nødvendig)

God lavfrekvent respons

  • Kan bruges op til 10-15 Hz (bedre end mange accelerometre)
  • Velegnet til maskiner med lav hastighed (ned til ~600 o/min)
  • Naturlig til applikationer, der matcher frekvensområdet

Ulemper

Begrænset højfrekvent respons

  • Typisk begrænset til maksimalt 1-2 kHz
  • Kan ikke detektere højfrekvente lejefejl (5-20 kHz)
  • Utilstrækkelig til konvolutanalyse
  • Stor begrænsning vs. accelerometre

Størrelse og vægt

  • Store, tunge sensorer
  • Vanskelig at montere på små maskiner
  • Massebelastning påvirker letvægtskonstruktioner
  • Mindre bærbare end accelerometre

Skrøbelighed

  • Indvendige fjedre og bevægelig magnet kan blive beskadiget af stød
  • Følsom overfor håndtering af misbrug
  • Kan blive beskadiget ved tab
  • Mere vedligeholdelse end solid-state accelerometre

Temperaturbegrænsninger

  • Magnetstyrken falder med temperaturen
  • Typisk begrænset til 120°C
  • Mindre kapacitet end accelerometre i opladningstilstand

Hvor det stadig bruges

Ældre permanente installationer

  • Ældre turbomaskineriovervågningssystemer
  • Naturalierstatning for eksisterende installationer
  • Opretholder kompatibilitet med eksisterende systemer

Lavfrekvente applikationer

  • Udstyr med meget lav hastighed (< 300 omdr./min.)
  • Hvor frekvensområdet 10-1000 Hz er tilstrækkeligt
  • Enkel hastighedsovervågning uden behov for høje frekvenser

Specifikke krav

  • Hvor der er behov for selvgenererende fordele
  • Krav til egensikkerhed (ingen strøm)
  • Direkte hastighedsudgang foretrækkes

Montering

Metoder

  • Boltmontering på gevindhuller (mest almindelig)
  • Beslagmontering med adapterplader
  • Magnetisk montering (hvis overfladens magnetisme og sensoren ikke er for tung)

Overvejelser

  • Stiv montering er nødvendig (sensortung)
  • Fastgør tæt for at forhindre vibrationer i sensoren
  • Kontroller, at monteringsfladen er plan og ren
  • Kabelaflastning for at forhindre træk

Moderne alternativer

Hvorfor accelerometre foretrækkes

  • Meget mindre og lettere
  • Bredt frekvensområde (0,5 Hz – 50 kHz)
  • Bedre til detektering af lejefejl
  • Mere robust
  • Lavere omkostninger
  • Branchens tendens mod accelerometre

Integration som alternativ

  • Mål acceleration, integrer til hastighed
  • Opnår hastighedsmåling med fordele ved accelerometer
  • Moderne instrumenter gør integration transparent

Kalibrering og vedligeholdelse

Kalibrering

  • Kalibrering af rystebord
  • Bekræft følsomhed (mV/in/s eller mV/mm/s)
  • Tjek frekvensrespons
  • Årlig kalibrering typisk for kritiske applikationer

Opretholdelse

  • Håndter forsigtigt (undgå fald og stød)
  • Kontroller kabeltilstanden
  • Bekræft monteringssikkerhed
  • Test outputtet med jævne mellemrum
  • Udskift hvis følsomhed eller respons ændrer sig

Hastighedstransducere er, selvom de er i tilbagegang i nye installationer, fortsat vigtige sensorer i eksisterende permanente overvågningssystemer og visse lavfrekvente applikationer. Forståelse af deres funktion, fordele og begrænsninger er nødvendig for at vedligeholde ældre systemer og træffe informerede beslutninger om valg af sensor, når hastighedstransducere stadig kan være det optimale valg til specifikke lavfrekvente, selvdrevne eller kompatibilitetskrav.

← Tilbage til hovedindekset

Kategorier:
WhatsApp