اندازه‌گیری ارتعاش نسبی روتور با استفاده از حسگرهای خطی جابجایی غیرتماسی

با Balanset-1A می‌توانید ارتعاش نسبی را اندازه‌گیری کنید لرزش از روتور با استفاده از انکودرهای خطی بدون تماس.

۱.۱ انتخاب نوع حسگر و تنظیمات

بسته به وظیفه، می‌توان از حسگرهای لرزش یا حسگرهای جابجایی برای اندازه‌گیری‌ها استفاده کرد. برای انتخاب نوع حسگر، لازم است در پنل “نوع حسگر” (در پایین پنجرهٔ اصلی) در کادر “Vibro” یا “Linear” تیک بزنید.

قبل از شروع اندازه‌گیری لازم است اطمینان حاصل شود که ضرایب تبدیل حسگرها به‌درستی تنظیم شده‌اند. برای این منظور دکمه «F4-Settings» را در پنجرهٔ اصلی کاری برنامه فشار دهید (به شکل 1 مراجعه کنید) و به پنجرهٔ تنظیمات اختصاص‌یافته برای وارد کردن ضرایب تبدیل بروید (به شکل 2 مراجعه کنید).

در پنجرهٔ کاری نشان‌داده‌شده در شکل ۲، در فیلدهای مربوطه ضرایب تبدیل حسگرهای خطی و لرزه‌ای باید وارد شوند. این ضرایب در گذرنامهٔ دستگاه مشخص شده‌اند. معمولاً نیازی به تغییر آن‌ها نیست.

برای حسگرهای جابجایی خطی جابجایی مورد استفاده در مجموعه دستگاه Balanset-1A، ضرایب تبدیل به‌ترتیب برابرند با:

• Kprl1= 0.94 میلی‌ولت بر میکرومتر (ضریب تبدیل حسگر کانال اول)؛
• Kprl2 = 0.94 میلی‌ولت بر میکرومتر (ضریب تبدیل حسگر کانال دوم).

برای عملکرد صحیح، انکودر خطی باید در فاصله‌ای مشخص از سطح جسم اندازه‌گیری نصب شود. فاصلهٔ اسمی بین سطح و انتهای حسگر ۳٫۵ میلی‌متر است. در این حالت ولتاژ ثابتی برابر ۲٫۴۸ ولت در خروجی حسگر وجود دارد. این ولتاژ در فیلدهای «کانال۱» و «کانال۲» به ترتیب برای کانال اول و دوم نمایش داده می‌شود.

برای جبران آن باید دکمه «Remove DC» را فشار دهید. یک آفست باقیمانده کوچک در اندازه‌گیری تداخلی ایجاد نخواهد کرد.

 

 

 

توجه! مقادیر مشخص‌شده‌ی فاصله (clearance) اسمی و ضرایب تبدیل انکودرهای خطی برای روتورهای ساخته‌شده از فولاد ارائه شده‌اند. برای روتورهای ساخته‌شده از فلزات دیگر (مس، برنز، آلومینیوم)، فاصله‌ی مجاز اسمی و ضرایب تبدیل حسگرها باید توسط کاربر از طریق کالیبراسیون به‌صورت تجربی تعیین شوند.

برای ذخیرهٔ پارامترهای تغییر یافته، دکمهٔ «OK» را فشار دهید. پارامترهای جدید در یک فایل ذخیره شده و برای اندازه‌گیری‌های بعدی استفاده خواهند شد.

۱.۲ اندازه‌گیری رَن‌اوت شعاعی روتور

ران‌اوت شعاعی روتور را می‌توان با حسگرهای غیرتماسی پروب‌های مجاورتی در دو صفحه مطابق طرح نشان‌داده‌شده در شکل 3 اندازه‌گیری کرد. برای اندازه‌گیری و ترسیم تابع زمانی و طیف ران‌اوت روتور، در صورت لزوم باید تعدادی عملیات آماده‌سازی انجام شود، از جمله:

• – انتخاب مقاطع قطری روتور که اندازه‌گیری‌ها در آن‌ها انجام خواهد شد؛
• برای نصب حسگرهای جابجایی خطی غیرتماسی ۵ و ۶ و فاز سنسور زاویه ۷ روی تخت ماشین با استفاده از دستگاه‌های ویژه (مانند سه‌پایه‌های مغناطیسی)؛
• – حسگرهای مجاورت حرکت خطی را به کانکتورهای X1 و X2، و حسگر زاویه فاز را به کانکتور X3 واحد اندازه‌گیری متصل کنید؛
• – برای هر انکودر خطی، یک فاصله اندازه‌گیری اسمی ∆ بین سطح روتور و عنصر حسگر تنظیم کنید (برای روتور فولادی ∆ = ۳.۵ میلی‌متر)؛
• – علامت بازتابی مورد نیاز برای تحریک حسگر زاویه فاز ۷ را روی روتور قرار دهید و تحریک حسگر را بررسی کنید؛
• واحد اندازه‌گیری را به کامپیوتر متصل کنید.

 

 

اگر دکمه «F8 – نمودارها» را در پنجرهٔ اصلی کاری فشار دهید (به شکل 1 مراجعه کنید)، نمایشگر کامپیوتر پنجرهٔ «نمودارها» را نشان می‌دهد (به شکل 5 مراجعه کنید) که برای رسم انواع مختلف نمودارهای انحراف شعاعی روتور طراحی شده است.

 

 

دکمه‌های این پنجره نمودارهای زیر را رسم می‌کنند:

• وقتی در این پنجره دکمه «لرزش باند گسترده» را فشار می‌دهید، عملکرد زمانی انحراف شعاعی روتور نمایش داده می‌شود.
• اگر دکمه «ویبره فرکانس چرخشی» فشرده شود، تابع زمانی مولفه معکوس انحراف شعاعی روتور نمایش داده می‌شود.
• اگر دکمه «هارمونیک‌ها (۱/دور)» را فشار دهید، نمایشگر نمودار تجزیهٔ رانوت روتور به یک سری هارمونیک را نشان می‌دهد. هارمونیک اول معادل مقدار ارتعاش در فرکانس معکوس روتور (۱×)، هارمونیک دوم در فرکانس دو برابر (۲×) و غیره است.
• با فشردن دکمه «طیف (هرتز)»، نمایشگر طیف انحراف شعاعی روتور را نشان می‌دهد.
• با فشردن دکمه «Orbit»، نمودار مدار روتور (پرسسیون) نمایش داده می‌شود.

 

۱.۳ ساخت نمودار مدار روتور

ترسیم نمودار مدار روتور را می‌توان مطابق طرح نشان‌داده‌شده در شکل 6 انجام داد.

 

 

برای انجام یک اندازه‌گیری و رسم نمودار متناظر، لازم است تعدادی عملیات آماده‌سازی انجام شود، از جمله:

• – اینکودرهای خطی غیرتماسی ۲ و ۳ را در یکی از مقاطع قطری روتور، در زاویه ۹۰ درجه نسبت به یکدیگر نصب کنید، به شرطی که محور اندازه‌گیری اینکودر ۲ با محور X و محور اندازه‌گیری اینکودر ۳ با محور Y هم‌محور باشد؛
• فاصله اندازه‌گیری نامی ∆x (∆y) بین سطح روتور و المان حسگر هر انکودر خطی را تنظیم کنید (برای فولاد ∆ = 3.5 mm)؛
• – حسگر زاویه فاز (در نمودار نشان داده نشده است) را در صفحه X–Z، هم‌محور با صفحه نصب حسگر غیرتماسی ۲ قرار دهید؛
• یک علامت انعکاسی ۴ را روی روتور ۱ در صفحه X–Z قرار دهید که برای عملکرد حسگر زاویه فاز ضروری است؛
• – انکودرهای خطی غیرتماسی ۲ و ۳ را به کانکتورهای X1 و X2، و انکودر زاویه فاز را به کانکتور X3 واحد اندازه‌گیری متصل کنید؛
• واحد اندازه‌گیری را به کامپیوتر متصل کنید.

برای شروع اندازه‌گیری مدار روتور در پنجرهٔ اصلی کاری (به شکل ۱ مراجعه کنید)، دکمهٔ “F8 – نمودارها” را فشار دهید و به پنجرهٔ کاری “نمودارها” (به شکل ۵ مراجعه کنید) بروید که برای رسم انواع مختلف نمودارهای انحراف شعاعی روتور طراحی شده است. در این پنجره کاری باید دکمه “Orbit” را فشار دهید، پس از آن پنجره‌ای روی نمایشگر کامپیوتر ظاهر می‌شود که در آن چرخه اندازه‌گیری لازم انجام می‌شود (به شکل ۷ مراجعه کنید).

 

برای ادامه کار در پنجره کاری مشخص‌شده (نگاه کنید به شکل 7) باید چرخش روتور را روشن کنید و با فشردن دکمه “F9 – RUN” اندازه‌گیری مقادیر لحظه‌ای لنگی شعاعی روتور Sxi و Syi را برای دوره‌ای برابر با یک دور چرخش روتور انجام دهید.

آرایه مقادیر لحظه‌ای Sxi و Syi که در طول اندازه‌گیری به‌دست آمده‌اند، برای رسم مدار روتور کنترل‌شده استفاده می‌شود (هر نقطه i-ام مدار دارای مختصات Sxi, Syi است). مقدار جابجایی شعاعی لحظه‌ای با فرمول زیر محاسبه می‌شود:

S∑i = √ (Sxi² + Syi²) (1)

که در آن S∑i مقدار لحظه‌ای اندازه جابجایی شعاعی (طول بردار شعاعی مدار روتور) است که برای نقطه i-ام نمودار محاسبه می‌شود؛

• Sxi – مقدار لحظه‌ای لنگی شعاعی روتور که در امتداد محور X توسط حسگر 2 (نگاه کنید به شکل 6) در نقطه i-ام اندازه‌گیری شده است؛
• Syi – مقدار لحظه‌ای لنگی شعاعی روتور که در امتداد محور Y توسط حسگر 3 (نگاه کنید به شکل 6) در نقطه i-ام اندازه‌گیری شده است.