מדידת הרטט היחסי של הרוטור באמצעות חיישני תזוזה ליניאריים ללא מגע
עם ה Balanset-1A ניתן למדוד את הרטט היחסי רעידה של ה- רוטור באמצעות מקודדים לינאריים ללא מגע.
1.1 בחירת סוג החיישן והגדרתו
בהתאם למשימה, ניתן להשתמש במדידות בחיישני רטט או בחיישני תזוזה. כדי לבחור את סוג החיישן, יש לסמן בלוח "סוג החיישן" (בחלק התחתון של החלון הראשי) את השדה "Vibro" או "Linear".
איור 1. חלון העבודה הראשי של תוכנת Balanset.T
לפני תחילת המדידה יש לוודא שמקדמי ההמרה של החיישנים מוגדרים כהלכה. לשם כך, לחץ על הכפתור “F4-Settings” בחלון העבודה הראשי של התוכנה (ראו איור 1) ועבור לחלון ההגדרות המיועד להזנת מקדמי ההמרה (ראו איור 2).
בחלונית העבודה המוצגת באיור 2, יש להזין בשדות המתאימים את מקדמי ההמרה של חיישני המדידה הליניאריים וחיישני הרטט. מקדמים אלה מפורטים בתעודת המכשיר. בדרך כלל אין צורך לשנות אותם.
עבור הליניארי תְזוּזָה של חיישני התזוזה הליניארית המשמשים במערכת ה-Balanset-1A, מקדמי ההמרה הם, בהתאמה:
- Kprl1 = 0.94 mV/μm (מקדם ההמרה של החיישן בערוץ הראשון);
- Kprl2 = 0.94 mV/μm (מקדם ההמרה של החיישן בערוץ השני).
לצורך פעולה תקינה, יש להתקין את המקודד הליניארי במרחק מסוים ממשטח האובייקט הנמדד. המרווח הנקוב בין המשטח לקצה החיישן הוא 3.5 מ"מ. במקרה זה, מתח קבוע של 2.48 וולט קיים ביציאת החיישן. מתח זה יוצג בשדות "Channel1" ו-"Channel2" עבור הערוץ הראשון והשני, בהתאמה.
כדי לפצות על כך, עליך ללחוץ על הכפתור "Remove DC". סטייה שיורית קטנה לא תשפיע על המדידה.
איור 2. חלון עבודה להזנת מקדמי המרה ולבחירת סוג החיישנים שבהם נעשה שימוש
שימו לב! הערכים שצוינו עבור המרווח הנומינלי ומקדמי ההמרה של מקודדי המרחק הליניאריים מתייחסים לרוטורים העשויים מפלדה. עבור רוטורים העשויים ממתכות אחרות (נחושת, ברונזה, אלומיניום), על המשתמש לקבוע את המרווח הנומינלי ואת מקדמי ההמרה של החיישנים באופן ניסיוני, באמצעות ביצוע כיול.
כדי לשמור את הפרמטרים ששונו, לחץ על כפתור "אישור". הפרמטרים החדשים יישמרו בקובץ וישמשו למדידות עתידיות.
1.2 מדידת הסטייה הרדיאלית של הרוטור
ניתן למדוד את הסטייה הרדיאלית של הרוטור באמצעות חיישנים ללא מגע גלאי קרבה בשני מישורים בהתאם לתוכנית המוצגת באיור 3. על מנת למדוד ולתעד את פונקציית הזמן ואת ספקטרום הסטייה של הרוטור, במידת הצורך, יש לבצע מספר פעולות הכנה, הכוללות:
- – לבחור חתכים רוחביים של הרוטור, שבהם יבוצעו המדידות;
- להתקין חיישני תזוזה ליניאריים ללא מגע 5 ו-6 ו- מופע חיישן הזווית 7 על משטח המכונה באמצעות מכשירים מיוחדים (למשל, חצובות מגנטיות);
- – חברו את חיישני הקרבה של התנועה הליניארית למחברים X1 ו-X2, ואת חיישן זווית הפאזה למחבר X3 של יחידת המדידה;
- – יש לקבוע מרווח מדידה נומינלי ∆ בין משטח הרוטור לבין אלמנט החישה עבור כל מקודד ליניארי (עבור רוטור העשוי מפלדה, ∆ = 3.5 מ"מ);
- – יש למקם על הרוטור את הסימון הרפלקטיבי הדרוש להפעלת חיישן זווית הפאזה 7 ולבדוק את פעולת החיישן;
- חבר את יחידת המדידה למחשב.
איור 3. מדידת הסטייה הרדיאלית של הרוטור
אם תלחצו על הכפתור “F8 – Charts” בחלון העבודה הראשי (ראו איור 1), על מסך המחשב יופיע חלון העבודה “Graphs” (ראו איור 5), המיועד לבניית סוגים שונים של גרפים של הסטייה הרדיאלית של הרוטור.
איור 5. חלון העבודה של מצב "תרשימים"
הכפתורים בחלון זה יוצרים את הגרפים הבאים:
- כאשר לוחצים על כפתור "רטט פס רחב" בחלון זה, מוצגת פונקציית הזמן של הסטייה הרדיאלית של הרוטור.
- אם לוחצים על הכפתור “Rotation frequency vibration”, מוצגת פונקציית הזמן של רכיב הסטייה הרדיאלית של הרוטור בתדר הסיבוב.
- אם תלחץ על הכפתור “Harmonics (1/rev)”, התצוגה תציג גרף פירוק של סטיית הרוטור לסדרה הרמונית. ההרמוניה הראשונה מתאימה לערך הרטט בתדר הסיבוב של הרוטור (1x), השנייה – בתדר הכפול (2x), וכן הלאה.
- בלחיצה על הכפתור "ספקטרום (Hz)" מוצג על המסך הספקטרום של הסטייה הרדיאלית של הרוטור.
- בלחיצה על הכפתור "מסלול" מוצג הגרף של מסלול הרוטור (פרצסיה).
1.3 בניית גרף מסלול הרוטור
ניתן לבנות את גרף מסלול הרוטור בהתאם לתרשים המוצג באיור 6.
איור 6. תרשים מדידת מסלול הרוטור 1a – רוטור (מבט קצה); 1b – רוטור (מבט צד); 2, 3 – חיישנים ללא מגע; 4 – סימון מחזיר של חיישן זווית הפאזה.
כדי לבצע מדידה ולבנות גרף מתאים, יש לבצע מספר פעולות הכנה, ביניהן:
- – יש להתקין את מקודדי המיקום הליניאריים ללא מגע 2 ו-3 באחד המקטעים הדיאמטריים של הרוטור בזווית של 90° זה לזה, בתנאי שציר המדידה של מקודד 2 יתיישב עם ציר ה-X, וציר המדידה של מקודד 3 יתיישב עם ציר ה-Y;
- הגדירו את מרווח המדידה הנומינלי ∆x (∆y) בין פני הרוטור לבין רכיב החישה של כל מקודד ליניארי (עבור פלדה ∆ = 3.5 mm);
- – יש למקם את חיישן זווית הפאזה (שאינו מופיע בתרשים) במישור X–Z, כך שיחפוף למישור ההתקנה של חיישן ללא מגע 2;
- יש להצמיד סימון מחזיר 4 על הרוטור 1 במישור X – Z, הדרוש לפעולת חיישן זווית הפאזה;
- – חברו את מקודדי המרחק הליניאריים ללא מגע 2 ו-3 למחברים X1 ו-X2, ואת מקודד זווית הפאזה למחבר X3 של יחידת המדידה;
- חבר את יחידת המדידה למחשב.
כדי להתחיל למדוד את מסלול הרוטור בחלון העבודה הראשי (ראו איור 1), לחצו על הכפתור “F8 – Charts” ועברו לחלון העבודה “Graphs” (ראו איור 5), שנועד לבניית סוגים שונים של גרפים של הסטייה הרדיאלית של הרוטור. בחלון עבודה זה יש ללחוץ על הכפתור “Orbit”, ולאחר מכן יופיע על מסך המחשב חלון העבודה שבו מתבצע מחזור המדידות הנדרש (ראו איור 7).
איור 7. גרף מסלול הרוטור. תוכנת Balanset.
כדי להמשיך את העבודה בחלון העבודה שצוין (ראו Fig. 7) יש להפעיל את סיבוב הרוטור ובאמצעות לחיצה על הכפתור “F9 – RUN” לבצע מדידה של הערכים המיידיים של ה-run-out הרדיאלי של הרוטור Sxi ו-Syi במשך פרק זמן השווה לסיבוב אחד של הרוטור.
מערך הערכים המיידיים Sxi ו-Syi שהתקבלו במהלך המדידה משמש לשרטוט המסלול של הרוטור המבוקר (לכל נקודה i במסלול יש הקואורדינטות Sxi, Syi). גודל ההעתק הרדיאלי המיידי מחושב לפי הנוסחה:
S∑i = √ (Sxi² + Syi²) (1)
כאשר S∑i הוא הערך המיידי של גודל ההעתק הרדיאלי (אורך וקטור הרדיוס של מסלול הרוטור), המחושב עבור הנקודה ה-i בגרף;
- Sxi – הערך המיידי של ה-run-out הרדיאלי של הרוטור, הנמדד לאורך ציר X באמצעות חיישן 2 (ראו Fig. 6) בנקודה ה-i;
- Syi – הערך המיידי של ה-run-out הרדיאלי של הרוטור, הנמדד לאורך ציר Y באמצעות חיישן 3 (ראו Fig. 6) בנקודה ה-i.
