Entendiendo el velómetro (sensor de velocidad)

1. Definición: ¿Qué es un velómetro?

A Velómetro, más formalmente conocido como transductor de velocidad o sensor de velocidad, es un tipo de transductor utilizado para medir vibraciónSu característica principal es que genera una señal de salida eléctrica que es directamente proporcional a la velocidad de la vibración.

Esto contrasta con un acelerómetro, que emite una señal proporcional a aceleración, y un sonda de proximidad, que emite una señal proporcional a desplazamientoAunque son menos comunes que los acelerómetros en la recopilación de datos portátiles modernos, los velómetros aún tienen aplicaciones importantes, particularmente en el monitoreo permanente de maquinaria de velocidad media.

2. Cómo funciona un velómetro

Los velómetros tradicionales son sensores electrodinámicos. Funcionan según el mismo principio que un micrófono dinámico, basado en la ley de inducción de Faraday:

1. Dentro de la carcasa del sensor hay una bobina de alambre suspendida por resortes suaves.
2. Un imán permanente está fijado a la carcasa del sensor.
3. Cuando el sensor está montado en una máquina vibratoria, la carcasa y el imán se mueven con la máquina.
4. Debido a su inercia, la bobina suspendida permanece relativamente estacionaria en el espacio.
5. Este movimiento relativo entre el imán móvil y la bobina estacionaria induce un voltaje en la bobina.
6. Según la ley de Faraday, este voltaje inducido es directamente proporcional a la velocidad del movimiento relativo.

También existen modernos "velómetros piezoeléctricos". Estos son, en esencia, acelerómetros con un circuito de integración electrónica integrado que convierte la señal de aceleración en una señal de velocidad dentro del propio sensor.

3. Ventajas y desventajas de los velómetros

Ventajas

• Salida de velocidad directa: Miden directamente la velocidad, que es el parámetro más comúnmente utilizado para evaluar la severidad de la vibración en maquinaria de uso general en el rango de 10 Hz a 1000 Hz (por ISO 10816) No se requiere integración por parte del analizador, lo que puede simplificar la medición.
• Autoalimentado (pasivo): Los velómetros electrodinámicos tradicionales no requieren una fuente de alimentación externa para funcionar, lo que puede ser una ventaja en ciertas aplicaciones industriales.
• Buena respuesta de baja frecuencia: Generalmente son más sensibles a frecuencias más bajas que muchos acelerómetros de uso general.

Desventajas

• Rango de frecuencia limitado: Tienen un rango de frecuencia utilizable más limitado en comparación con los acelerómetros. No son adecuados para detectar los impactos de alta frecuencia asociados con defectos de los cojinetes o defectos de engranajes.
• Partes móviles: El sistema interno de resorte y bobina puede desgastarse o romperse con el tiempo, especialmente en entornos de alta vibración.
• Sensibilidad a la orientación: Deben montarse en la orientación para la que fueron diseñados (por ejemplo, vertical u horizontal).
• Más grande y más pesado: Suelen ser mucho más grandes y pesados que los acelerómetros modernos.
• Sensibilidad a los campos magnéticos: Los campos magnéticos externos fuertes (por ejemplo, los de motores grandes) pueden interferir con su funcionamiento.

4. Velómetro vs. Acelerómetro

Para la recopilación de datos portátiles modernos y diagnóstico de vibraciones, el acelerómetro es el sensor predilecto. Esto se debe a que los acelerómetros tienen una respuesta de frecuencia mucho más amplia y plana, lo que les permite medir tanto las vibraciones de baja frecuencia causadas por desequilibrio como las vibraciones de muy alta frecuencia causadas por fallos en cojinetes y engranajes. analizador de vibraciones Luego puede integrar fácilmente la señal de aceleración para mostrar la velocidad o el desplazamiento según sea necesario.

En la actualidad, los velómetros se encuentran con mayor frecuencia como sensores instalados de forma permanente en máquinas de velocidad media, como ventiladores, bombas y motores, particularmente en instalaciones más antiguas donde se especificaron como el sensor de monitoreo original.

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