Muuntimet: Tärinäanalyysin anturit

Määritelmä: Mikä on muuntaja?

Värähtelyanalyysin yhteydessä a anturi on laite, joka muuntaa fyysisen, mekaanisen liikkeen (värähtelyn) verrannolliseksi sähköiseksi signaaliksi. Tätä sähköistä signaalia voidaan sitten käsitellä, mitata ja analysoida tiedonkeruulaitteella tai valvontajärjestelmällä. Muuntimet ovat ensisijaisia antureita ja mittausketjun ensimmäinen lenkki; ilman luotettavaa muunninta mielekäs analyysi ei ole mahdollista. Muuntimen valinta on kriittinen päätös, joka riippuu koneen tyypistä, sen nopeudesta ja valvottavista vioista.

Kolme päätyyppiä värähtelyantureista

Teollisuuskoneiden valvonnassa käytetään kolmenlaisia antureita, joista jokainen mittaa eri fysikaalista värähtelyparametria.

1. Kiihtyvyysanturi (mittaa kiihtyvyyttä)

The kiihtyvyysanturi on ylivoimaisesti yleisin ja monipuolisin värähtelyanturi. Se mittaa sen rakenteen kiihtyvyyttä, johon se on asennettu.

• Periaate: Useimmat teolliset kiihtyvyysanturit ovat pietsosähköisiä ja käyttävät kidettä, joka tuottaa jännitteen, kun sitä rasittaa sisäinen massa.
• Vahvuudet: Niillä on erittäin laaja taajuusalue, ne ovat erittäin kestäviä, niitä on saatavilla monissa eri malleissa ja niitä voidaan käyttää lähes minkä tahansa tyyppisissä koneissa. Ne sopivat erityisen hyvin korkeataajuisten tapahtumien havaitsemiseen.
• Ensisijainen käyttö: Yleiskäyttöinen koneiden valvonta, hitaista koneista erittäin nopeisiin turbokoneisiin. Ne ovat ensisijainen anturi korkeataajuisten vikojen havaitsemiseen, kuten laakeri- ja vaihdevikoja.

2. Nopeusanturi (mittaa nopeutta)

A nopeusanturi on sähködynaaminen anturi, joka mittaa suoraan värähtelyn nopeutta.

• Periaate: Se toimii kuin mikrofoni, jossa on magneettikentässä roikkuva lankakela. Kotelon värähtelyn aikana käämin ja magneetin välinen suhteellinen liike tuottaa nopeuteen verrannollisen jännitteen.
• Vahvuudet: Ne tuottavat voimakkaan ja vähäkohinaisen signaalin keskitaajuusalueella (noin 10 Hz - 1 000 Hz), jossa yleisimmät viat, kuten epäsymmetria ja linjausvirheet, esiintyvät. Ne eivät vaadi ulkoista virtalähdettä.
• Heikkoudet: Ne ovat hauraampia kuin kiihtyvyysanturit, niillä on rajallinen taajuusalue ja ne ovat herkkiä magneettikentille ja asennusasennolle. Ne on suurelta osin korvattu kiihtyvyysantureilla, joissa on yhdistetty elektroninen integrointi nopeuden laskemiseksi.
• Ensisijainen käyttö: Käytetty historiallisesti yleiseen koneiden valvontaan ennen kuin vankat kiihtyvyysanturit yleistyivät. Käytetään joskus edelleen jatkuvaan valvontaan keskitaajuusalueella.

3. Lähestymisanturi (mittaa siirtymää)

The läheisyysanturi (tai pyörrevirta-anturi) on kosketukseton anturi, joka mittaa pyörivän akselin siirtymää.

• Periaate: Se käyttää sähkömagneettista kenttää indusoidakseen ja mitatakseen pyörrevirtoja akselin pinnalla, minkä ansiosta se voi mitata anturin kärjen ja akselin välisen raon.
• Vahvuudet: Se mittaa itse akselin liikettä, ei koneen kotelon. Se on kosketukseton ja sen mittaustaajuus on 0 Hz (DC), joten sillä voidaan mitata sekä akselin keskimääräistä asentoa että sen värähtelyä.
• Ensisijainen käyttö: Olennainen kriittisten, nopeiden, nestekalvolaakereilla varustettujen turbokoneiden, kuten turbiinien ja kompressorien, suojaamiseen ja valvontaan. Sitä käytetään analysoimaan ilmiöitä, kuten akselin kiertoradat ja keskiviivan sijainti.

Oikean muuntimen valitseminen

Anturin valinta on kriittinen vaihe valvontaohjelman perustamisessa. Yleissääntönä on valita anturi, joka on herkin odotettujen vikojen taajuusalueella:

• Käytä läheisyysanturit akselin liikkeelle nestekalvolaakerikoneissa.
• Käytä kiihtyvyysmittarit kaikkeen muuhun, koska ne ovat monipuolisimpia. Signaali voidaan integroida nopeuteen keskitaajuisten vikojen analysoimiseksi tai käyttää suoraan kiihtyvyytenä korkeataajuisten vikojen analysoimiseksi.

← Takaisin päähakemistoon