آشنایی با سرعت‌سنج (سنسور سرعت)

۱. تعریف: سرعت‌سنج چیست؟

آ سرعت‌سنجکه به طور رسمی‌تر به عنوان مبدل سرعت یا حسگر سرعت شناخته می‌شود، نوعی از مبدل برای اندازه‌گیری استفاده می‌شود لرزشویژگی کلیدی آن این است که یک سیگنال خروجی الکتریکی تولید می‌کند که مستقیماً متناسب با سرعت از ارتعاش.

این در تضاد با یک شتاب سنجکه سیگنالی متناسب با آن را خروجی می‌دهد شتاب، و یک پروب مجاورتیکه سیگنالی متناسب با آن را خروجی می‌دهد جابجاییاگرچه در جمع‌آوری داده‌های قابل حمل مدرن، سرعت‌سنج‌ها کمتر از شتاب‌سنج‌ها رایج هستند، اما هنوز کاربردهای مهمی دارند، به‌ویژه در نظارت دائمی بر ماشین‌آلات با سرعت متوسط.

۲. نحوه کار سرعت‌سنج

سرعت‌سنج‌های سنتی، حسگرهای الکترودینامیکی هستند. آن‌ها بر اساس همان اصل میکروفون دینامیکی، بر اساس قانون القای فارادی، کار می‌کنند:

1. درون محفظه سنسور، یک سیم‌پیچ وجود دارد که توسط فنرهای نرمی معلق شده است.
2. یک آهنربای دائمی به محفظه سنسور متصل است.
3. وقتی سنسور روی یک دستگاه ویبره نصب می‌شود، محفظه و آهنربا با دستگاه حرکت می‌کنند.
4. به دلیل اینرسی، سیم‌پیچ معلق در فضا نسبتاً ثابت می‌ماند.
5. این حرکت نسبی بین آهنربای متحرک و سیم‌پیچ ثابت، ولتاژی را در سیم‌پیچ القا می‌کند.
6. طبق قانون فارادی، این ولتاژ القایی با سرعت حرکت نسبی نسبت مستقیم دارد.

«سرعت‌سنج‌های پیزوالکتریک» مدرن نیز وجود دارند. این‌ها اساساً شتاب‌سنج‌هایی با یک مدار مجتمع الکترونیکی داخلی هستند که سیگنال شتاب را در داخل خود حسگر به سیگنال سرعت تبدیل می‌کند.

۳. مزایا و معایب سرعت‌سنج‌ها

مزایا

• خروجی سرعت مستقیم: آنها مستقیماً سرعت را اندازه‌گیری می‌کنند، که رایج‌ترین پارامتر مورد استفاده برای ارزیابی شدت ارتعاش در ماشین‌آلات عمومی در محدوده 10 هرتز تا 1000 هرتز است (به ازای هر ایزو ۱۰۸۱۶). هیچ ادغامی توسط آنالایزر لازم نیست، که می‌تواند اندازه‌گیری را ساده کند.
• خود-تغذیه (منفعل): سرعت‌سنج‌های الکترودینامیکی سنتی برای کار به منبع تغذیه خارجی نیاز ندارند، که می‌تواند در برخی کاربردهای صنعتی یک مزیت باشد.
• پاسخ فرکانس پایین خوب: آنها معمولاً در فرکانس‌های پایین‌تر نسبت به بسیاری از شتاب‌سنج‌های عمومی حساس‌تر هستند.

معایب

• محدوده فرکانس محدود: آنها در مقایسه با شتاب‌سنج‌ها، محدوده فرکانسی قابل استفاده محدودتری دارند. آنها برای تشخیص ضربات با فرکانس بالا مرتبط با ... مناسب نیستند. عیوب بلبرینگ یا نقص دنده.
• قطعات متحرک: سیستم فنر و کویل داخلی می‌تواند به مرور زمان، به خصوص در محیط‌های با لرزش بالا، فرسوده یا شکسته شود.
• حساسیت به جهت گیری: آنها باید در جهتی که برای آن طراحی شده‌اند (مثلاً عمودی یا افقی) نصب شوند.
• بزرگتر و سنگین تر: آنها معمولاً بسیار بزرگتر و سنگین تر از شتاب سنج های مدرن هستند.
• حساسیت به میدان‌های مغناطیسی: میدان‌های مغناطیسی خارجی قوی (مثلاً از موتورهای بزرگ) می‌توانند در عملکرد آنها اختلال ایجاد کنند.

۴. سرعت‌سنج در مقابل شتاب‌سنج

برای جمع‌آوری داده‌های قابل حمل مدرن و تشخیص ارتعاش، شتاب سنج حسگر مورد نظر است. دلیل این امر این است که شتاب‌سنج‌ها پاسخ فرکانسی بسیار وسیع‌تر و مسطح‌تری دارند که به آنها امکان می‌دهد هم ارتعاشات فرکانس پایین ناشی از عدم تعادل و هم ارتعاشات فرکانس بسیار بالای ناشی از عیوب یاتاقان و چرخ‌دنده را اندازه‌گیری کنند. آنالایزر ارتعاش سپس می‌تواند به راحتی سیگنال شتاب را برای نمایش سرعت یا جابجایی در صورت نیاز ادغام کند.

سرعت‌سنج‌ها اکنون اغلب به عنوان حسگرهای دائمی نصب شده بر روی ماشین‌های با سرعت متوسط مانند فن‌ها، پمپ‌ها و موتورها یافت می‌شوند، به خصوص در تاسیسات قدیمی‌تر که به عنوان حسگر نظارت اصلی مشخص می‌شدند.

← بازگشت به فهرست اصلی