הבנת הוולומדר (חיישן מהירות)

1. הגדרה: מהו ולומטר?

א וולומטר, הידוע יותר באופן רשמי כמתמר מהירות או חיישן מהירות, הוא סוג של מַתמֵר משמש למדידה רֶטֶטהמאפיין העיקרי שלו הוא שהוא מייצר אות פלט חשמלי שהוא ביחס ישר ל- מְהִירוּת של הרטט.

זאת בניגוד ל- מד תאוצה, אשר מוציא אות פרופורציונלי ל תְאוּצָה, ו-א גשש קרבה, אשר מוציא אות פרופורציונלי ל תְזוּזָהלמרות שהם פחות נפוצים ממדי תאוצה באיסוף נתונים ניידים מודרניים, לוולומטרים עדיין יש יישומים חשובים, במיוחד בניטור קבוע של מכונות במהירות בינונית.

2. כיצד פועל ולומטר

וולומטרים מסורתיים הם חיישנים אלקטרודינמיים. הם פועלים על פי אותו עיקרון כמו מיקרופון דינמי, בהתבסס על חוק האינדוקציה של פאראדיי:

1. בתוך בית החיישן נמצא סליל חוט התלוי על ידי קפיצים רכים.
2. מגנט קבוע מחובר למארז החיישן.
3. כאשר החיישן מותקן על מכונה רוטטת, המארז והמגנט נעים יחד עם המכונה.
4. בשל האינרציה שלו, הסליל התלוי נשאר נייח יחסית בחלל.
5. תנועה יחסית זו בין המגנט הנע לסליל הנייח גורמת למתח בסליל.
6. על פי חוק פאראדיי, מתח מושרה זה הוא ביחס ישר למהירות התנועה היחסית.

קיימים גם "וולומטרים פיזואלקטריים" מודרניים. אלה הם למעשה מדי תאוצה עם מעגל אינטגרציה אלקטרוני מובנה הממיר את אות התאוצה לאות מהירות בתוך החיישן עצמו.

3. יתרונות וחסרונות של וולוטרים

יתרונות

• פלט מהירות ישירה: הם מודדים ישירות מהירות, שהיא הפרמטר הנפוץ ביותר להערכת חומרת הרטט במכונות לשימוש כללי בטווח של 10 הרץ עד 1,000 הרץ (לכל תקן ISO 10816). המנתח אינו דורש אינטגרציה, מה שיכול לפשט את המדידה.
• מופעל באופן עצמאי (פסיבי): מדי מתח אלקטרודינמיים מסורתיים אינם דורשים מקור כוח חיצוני כדי לפעול, דבר שיכול להיות יתרון ביישומים תעשייתיים מסוימים.
• תגובה טובה בתדר נמוך: הם בדרך כלל רגישים יותר בתדרים נמוכים יותר מאשר מדי תאוצה רבים למטרות כלליות.

חסרונות

• טווח תדרים מוגבל: יש להם טווח תדרים שמיש מוגבל יותר בהשוואה למדי תאוצה. הם אינם מתאימים לגילוי פגיעות בתדר גבוה הקשורות ל... פגמי מיסב אוֹ פגמים בהילוך.
• חלקים נעים: מערכת הקפיץ והסליל הפנימיים עלולים להישחק או להישבר עם הזמן, במיוחד בסביבות עם רעידות גבוהות.
• רגישות לאוריינטציה: יש להרכיב אותם בכיוון שעבורו הם תוכננו (למשל, אנכי או אופקי).
• גדול וכבד יותר: הם בדרך כלל גדולים וכבדים בהרבה ממדי תאוצה מודרניים.
• רגישות לשדות מגנטיים: שדות מגנטיים חיצוניים חזקים (למשל, ממנועים גדולים) עלולים להפריע לפעולתם.

4. וולומד לעומת מד תאוצה

לאיסוף נתונים נייד מודרני ו אבחון רטט, ה- מד תאוצה הוא החיישן המועדף. הסיבה לכך היא שלמדי תאוצה יש תגובת תדר רחבה ושטוחה הרבה יותר, המאפשרת להם למדוד הן את התנודות בתדר נמוך הנובעות מחוסר איזון והן את התנודות בתדר גבוה מאוד הנובעות מתקלות במיסבים ובגלגלי שיניים. ה- מנתח רטט לאחר מכן ניתן לשלב בקלות את אות התאוצה כדי להציג מהירות או תזוזה לפי הצורך.

מדי וולומה נמצאים כיום לרוב כחיישנים המותקנים באופן קבוע על מכונות בעלות מהירות בינונית כמו מאווררים, משאבות ומנועים, במיוחד במתקנים ישנים יותר שבהם הם צוינו כחיישני הניטור המקוריים.

← חזרה לאינדקס הראשי