Mis on kiirendusmõõtur? Vibratsioonianalüüsi juhend

Definitsioon: Vibratsiooni mõõtmise tuum

Üks kiirendusmõõtur on muundur (või andur), mis teisendab mehaanilise liikumise, täpsemalt vibratsioonist või löögist tuleneva kiirenduse, proportsionaalseks elektriliseks signaaliks. See on ennustava hoolduse ja seisundi jälgimise valdkonnas kõige laialdasemalt kasutatav andur. Masina komponentide kiirenduse mõõtmise abil annab kiirendusmõõtur toorandmeid, mida on vaja laiaulatuslike mehaaniliste ja elektriliste rikete diagnoosimiseks, alates laagridefektidest kuni tasakaalustamatuse ja joondamiseni.

Kuidas kiirendusmõõturid töötavad? Piesoelektriline printsiip

Kuigi on olemas mitut tüüpi kiirendusmõõtureid, põhineb valdav enamus tööstusmasinate jälgimiseks kasutatavatest järgmistel parameetritel: piesoelektriline efektSiin on lihtsustatud selgitus nende toimimise kohta:

1. Piesoelektriline kristall: Kiirendusmõõturi sees on väike mass, mis on kinnitatud piesoelektrilise kristalli (sageli keraamika tüüpi, näiteks PZT) külge.
2. Jõu rakendamine: Kui masin vibreerib, liigub anduri korpus sellega kaasa. Inertsi tõttu takistab sisemine mass seda liikumist ja avaldab kristallile jõudu.
3. Signaali genereerimine: Piesoelektrilisel kristallil on ainulaadne omadus: kokkusurumisel või pinge all tekitatakse väike elektrilaeng (pinge), mis on otseselt proportsionaalne rakendatud jõuga.
4. Väljund: Seejärel töötleb sisemine elektroonika seda pingesignaali ja edastab selle kaabli kaudu andmekogujasse või jälgimissüsteemi. Väljundsignaal on masina kiirenduse analoogkujutis selles punktis.

Kiirendusmõõturite tüübid

Erinevad rakendused nõuavad erinevat tüüpi kiirendusmõõtureid, millel kõigil on oma tugevused.

Üldotstarbelised kiirendusmõõturid

Need on tööstusliku seire tööhobused. Nende tundlikkus on tavaliselt 100 mV/g ja sagedusvahemik sobib enamikele tavalistele masinatele, nagu pumbad, mootorid ja ventilaatorid (nt 2 Hz kuni 10 kHz).

MEMS-kiirendusmõõturid

Mikroelektromehaaniliste süsteemide (MEMS) kiirendusmõõturid on ränipõhised andurid. Need on väga väikesed, väikese energiatarbega ja kulutõhusad. Kuigi traditsiooniliselt vähem tundlikud kui piesoelektrilised tüübid, arenevad tänapäevased MEMS-andurid kiiresti ja on levinud kaasaskantavas elektroonikas, autotööstuses ja mõnedes odavamates seisundi jälgimissüsteemides.

Piesoresistiivsed kiirendusmõõturid

Neid andureid kasutatakse löögitestimiseks ja madalsagedusliku liikumise mõõtmiseks. Need suudavad mõõta kuni 0 Hz (alalisvoolukiirendus), mis on kasulik selliste rakenduste jaoks nagu tsentrifuugis konstantse kiirenduse mõõtmine.

Kõrgsageduslikud kiirendusmõõturid

Spetsiaalselt loodud kõrgsageduslike sündmuste, näiteks varajase staadiumi hammasrataste ja laagrite defektide tuvastamiseks. Neil on väiksem mass ja kõrgem resonantssagedus, mis võimaldab täpselt mõõta vibratsioone kuni 20 kHz või rohkem.

Peamised spetsifikatsioonid ja valik

Kiirendusmõõturi valimisel arvestavad insenerid mitmete oluliste parameetritega:

• Tundlikkus (mV/g): Suurem tundlikkus annab tugevama signaali, mis sobib paremini madala vibratsioonitaseme mõõtmiseks. Levinud standard on 100 mV/g.
• Sageduskarakteristik: Sagedusvahemik, mida andur suudab täpselt mõõta. See peab vastama masina eeldatavatele rikkesagedustele.
• Temperatuurivahemik: Andur peab taluma masina pinna töötemperatuuri, kuhu see on paigaldatud.
• Paigaldusmeetod: Anduri masinale kinnitamise viis (naastukinnitus, liim, magnet) mõjutab oluliselt kõrgsagedusmõõtmiste täpsust. Naastukinnitus tagab parima ühenduse ja sageduskarakteristiku.

Rakendused seisundi jälgimises

Kiirendusmõõturid on peaaegu kõigi vibratsioonianalüüsi ülesannete jaoks olulised, sealhulgas:

• Ennustavad hooldusprogrammid: Masinate seisukorra trendide jälgimiseks ja rikete ennustamiseks kogutakse rutiinseid vibratsiooniandmeid.
• Rikke diagnoosimine: Spetsiifiliste probleemide, näiteks tasakaalustamatuse, joondusvea, lõtvuse ja laagrite kulumise tuvastamine.
• Vastuvõtutestimine: Uute või remonditud masinate vibratsiooninõuetele vastavuse kontrollimine.
• Modaalne analüüs: Struktuuri omavõnkesageduste ja mooduskujude uurimine.

← Tagasi põhiindeksi juurde