भूकंपीय ट्रांसड्यूसर को समझना
परिभाषा: भूकंपीय ट्रांसड्यूसर क्या है?
भूकंपीय ट्रांसड्यूसर (जिसे भूकंपीय सेंसर या जड़त्वीय ट्रांसड्यूसर भी कहा जाता है) एक है कंपन एक सेंसर जो स्प्रिंग या अन्य संगत तत्वों द्वारा निलंबित एक आंतरिक भूकंपीय द्रव्यमान (प्रूफ़ मास) का उपयोग सेंसर बेस की निरपेक्ष गति को मापने के लिए जड़त्वीय संदर्भ के रूप में करता है। जब सेंसर हाउसिंग कंपन करती है, तो जड़त्वीय द्रव्यमान अंतरिक्ष में स्थिर रहता है (द्रव्यमान-स्प्रिंग प्रणाली की प्राकृतिक आवृत्ति से ऊपर), और कंपन हाउसिंग और अपेक्षाकृत स्थिर द्रव्यमान के बीच सापेक्ष गति को मापा जाता है और कंपन को दर्शाने वाले विद्युत संकेत में परिवर्तित किया जाता है।.
"भूकंपीय" शब्द भूकंप मापक (सीस्मोमीटर) से आया है जहाँ इस सिद्धांत का पहली बार प्रयोग किया गया था—एक निलंबित पिंड अपेक्षाकृत स्थिर रहता है जबकि उसके नीचे ज़मीन हिलती रहती है। मशीनरी निगरानी में, दोनों वेग ट्रांसड्यूसर and accelerometers भूकंपीय ट्रांसड्यूसर हैं, हालांकि यह शब्द आमतौर पर वेग पिकअप के साथ जुड़ा हुआ है।.
संचालन सिद्धांत
मास-स्प्रिंग-डैम्पर सिस्टम
- भूकंपीय द्रव्यमान: सेंसर आवास के अंदर निलंबित
- वसंत: यांत्रिक स्प्रिंग या फ्लेक्सचर द्रव्यमान को सहारा देते हैं
- अवमंदन: वायु, चुंबकीय, या द्रव अवमंदन
- पारगमन: सापेक्ष गति को विद्युत संकेत में परिवर्तित किया गया
आवृत्ति प्रतिक्रिया क्षेत्र
- प्राकृतिक आवृत्ति से नीचे: द्रव्यमान और आवास एक साथ चलते हैं (खराब प्रतिक्रिया)
- प्राकृतिक आवृत्ति पर: अनुनाद (प्रवर्धित लेकिन विकृत)
- प्राकृतिक आवृत्ति से ऊपर: द्रव्यमान स्थिर, आवास कंपन करता है (अच्छा माप क्षेत्र)
- उपयोग योग्य सीमा: आमतौर पर > 2× प्राकृतिक आवृत्ति
भूकंपीय ट्रांसड्यूसर के प्रकार
वेग ट्रांसड्यूसर (चल-कुंडली)
- कुंडली के अंदर स्प्रिंग द्वारा लटकाया गया चुंबक
- सापेक्ष वेग वोल्टेज उत्पन्न करता है (विद्युत चुम्बकीय प्रेरण)
- प्राकृतिक आवृत्ति आमतौर पर 8-15 हर्ट्ज
- 16-30 हर्ट्ज से ऊपर उपयोग योग्य
- सीधे वेग मापता है
accelerometers
- piezoelectric: पीजो क्रिस्टल द्रव्यमान बल को महसूस करता है
- एमईएमएस: कैपेसिटिव या पीजोरेसिस्टिव सेंसिंग
- उच्च प्राकृतिक आवृत्ति (10-30 kHz)
- ~1 हर्ट्ज से ऊपर तक प्रयोग योग्य
- त्वरण मापता है
भूकंपीय बनाम गैर-भूकंपीय सेंसर
भूकंपीय सेंसर (जड़त्वीय संदर्भ)
- एक्सेलेरोमीटर, वेग ट्रांसड्यूसर
- निरपेक्ष गति को मापें
- कंपन संरचना पर स्थापित
- आंतरिक द्रव्यमान संदर्भ प्रदान करता है
- मशीनरी निगरानी के लिए सबसे आम
गैर-भूकंपीय सेंसर (बाह्य संदर्भ)
- निकटता जांच (एड़ी प्रवाह)
- दो सतहों के बीच सापेक्ष गति को मापें
- स्थिर माउंटिंग बिंदु की आवश्यकता है
- बेयरिंग के सापेक्ष शाफ्ट गति को मापें
- शाफ्ट कंपन माप के लिए उपयोग किया जाता है
भूकंपीय डिजाइन के लाभ
स्व-निहित संदर्भ
- किसी बाहरी संदर्भ की आवश्यकता नहीं
- कंपन संरचना पर कहीं भी माउंट किया जा सकता है
- जड़त्वीय अंतरिक्ष में निरपेक्ष गति को मापता है
बहुमुखी प्रतिभा
- कई अनुप्रयोगों के लिए एकल सेंसर प्रकार
- अस्थायी या स्थायी स्थापना
- मशीनों के बीच पोर्टेबल
सीमाएँ
आवृत्ति प्रतिक्रिया सीमाएँ
- ~2× प्राकृतिक आवृत्ति से नीचे विश्वसनीय रूप से माप नहीं किया जा सकता
- 15-20 हर्ट्ज से नीचे वेग ट्रांसड्यूसर खराब
- समझौता: कम प्राकृतिक आवृत्ति (अच्छी निम्न-आवृत्ति प्रतिक्रिया) बनाम बड़ा आकार
आवास प्रस्ताव के उपाय
- बेयरिंग हाउसिंग को मापें, सीधे शाफ्ट को नहीं
- आवास कंपन ≠ शाफ्ट कंपन (बेयरिंग कठोरता, संरचना से प्रभावित)
- प्रत्यक्ष शाफ्ट गति के लिए, निकटता जांच की आवश्यकता होती है
अनुप्रयोग
मशीनरी की स्थिति की निगरानी
- बेयरिंग हाउसिंग माप
- समग्र कंपन प्रवृत्ति
- बेयरिंग दोष का पता लगाने
- सामान्य मशीनरी निदान
संरचनात्मक कंपन
- भवन और नींव का कंपन
- भूकंपीय निगरानी (भूकंप)
- मशीनरी से ज़मीन का कंपन
मॉडल विश्लेषण
- प्रभावों के प्रति संरचनात्मक प्रतिक्रिया को मापें
- प्राकृतिक आवृत्तियों और मोड आकृतियों का निर्धारण करें
- स्थानांतरण फ़ंक्शन माप
भूकंपीय ट्रांसड्यूसर, आंतरिक द्रव्यमानों को जड़त्वीय संदर्भों के रूप में उपयोग करते हुए, घूर्णन मशीनरी निगरानी में कंपन मापन का आधार बनते हैं। भूकंपीय सिद्धांत को समझना—निलंबित द्रव्यमान किस प्रकार निरपेक्ष गति मापन को सक्षम बनाते हैं—औद्योगिक कंपन विश्लेषण कार्यक्रमों के प्रमुख उपकरण, एक्सेलेरोमीटर और वेग ट्रांसड्यूसर की क्षमताओं और सीमाओं, दोनों को स्पष्ट करता है।.
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