ट्रांसड्यूसर: कंपन विश्लेषण के सेंसर

परिभाषा: ट्रांसड्यूसर क्या है?

कंपन विश्लेषण के संदर्भ में, ट्रांसड्यूसर एक उपकरण है जो भौतिक, यांत्रिक गति (कंपन) को एक आनुपातिक विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है। इस विद्युत संकेत को डेटा संग्राहक या निगरानी प्रणाली द्वारा संसाधित, मापा और विश्लेषित किया जा सकता है। ट्रांसड्यूसर प्राथमिक सेंसर और मापन श्रृंखला की पहली कड़ी होते हैं; एक विश्वसनीय ट्रांसड्यूसर के बिना, कोई भी सार्थक विश्लेषण संभव नहीं है। ट्रांसड्यूसर का चुनाव एक महत्वपूर्ण निर्णय है जो मशीन के प्रकार, उसकी गति और निगरानी की जा रही विशिष्ट खराबी पर निर्भर करता है।

कंपन ट्रांसड्यूसर के तीन मुख्य प्रकार

औद्योगिक मशीन निगरानी में तीन मुख्य प्रकार के ट्रांसड्यूसर का उपयोग किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक कंपन के एक अलग भौतिक पैरामीटर को मापता है।

1. एक्सेलेरोमीटर (त्वरण मापता है)

The accelerometer यह अब तक का सबसे आम और बहुमुखी कंपन ट्रांसड्यूसर है। यह उस संरचना के त्वरण को मापता है जिस पर इसे लगाया जाता है।

• सिद्धांत: अधिकांश औद्योगिक एक्सेलेरोमीटर पीजोइलेक्ट्रिक होते हैं, जो एक क्रिस्टल का उपयोग करते हैं जो आंतरिक द्रव्यमान द्वारा तनाव दिए जाने पर वोल्टेज उत्पन्न करता है।
• ताकत: इनकी आवृत्ति रेंज बहुत विस्तृत होती है, ये बहुत मज़बूत होते हैं, कई अलग-अलग डिज़ाइनों में उपलब्ध होते हैं और लगभग किसी भी प्रकार की मशीन पर इस्तेमाल किए जा सकते हैं। ये उच्च-आवृत्ति घटनाओं का पता लगाने के लिए विशेष रूप से उत्कृष्ट हैं।
• प्राथमिक उपयोग: सामान्य प्रयोजन मशीनरी निगरानी, कम गति वाली मशीनों से लेकर बहुत तेज़ गति वाली टर्बोमशीनरी तक। ये उच्च आवृत्ति वाली खराबी का पता लगाने के लिए उपयोगी सेंसर हैं, जैसे बेयरिंग और गियर दोष.

2. वेग ट्रांसड्यूसर (वेग मापता है)

ए वेग ट्रांसड्यूसर यह एक इलेक्ट्रोडायनामिक सेंसर है जो सीधे कंपन के वेग को मापता है।

• सिद्धांत: यह एक माइक्रोफ़ोन की तरह काम करता है, जिसमें एक तार की कुंडली चुंबकीय क्षेत्र में लटकी होती है। जैसे ही आवरण कंपन करता है, कुंडली और चुंबक के बीच सापेक्ष गति वेग के समानुपाती वोल्टेज उत्पन्न करती है।
• ताकत: वे मध्य-आवृत्ति रेंज (लगभग 10 हर्ट्ज़ से 1,000 हर्ट्ज़) में एक मज़बूत, कम शोर वाला सिग्नल उत्पन्न करते हैं, जहाँ असंतुलन और गलत संरेखण जैसी सबसे आम गड़बड़ियाँ होती हैं। इन्हें बाहरी शक्ति की आवश्यकता नहीं होती।
• कमजोरियां: ये एक्सेलेरोमीटर की तुलना में ज़्यादा नाज़ुक होते हैं, इनकी आवृत्ति सीमा सीमित होती है, और ये चुंबकीय क्षेत्रों और माउंटिंग अभिविन्यास के प्रति संवेदनशील होते हैं। अब इनकी जगह बड़े पैमाने पर ऐसे एक्सेलेरोमीटर ने ले ली है जिनमें वेग की गणना के लिए इलेक्ट्रॉनिक एकीकरण का इस्तेमाल होता है।
• प्राथमिक उपयोग: ऐतिहासिक रूप से, मज़बूत एक्सेलेरोमीटर के प्रचलन से पहले, इसका उपयोग सामान्य मशीन निगरानी के लिए किया जाता था। अब भी कभी-कभी मध्य-आवृत्ति रेंज में स्थायी निगरानी के लिए इसका उपयोग किया जाता है।

3. निकटता जांच (विस्थापन मापता है)

The निकटता जांच (या भंवर धारा जांच) एक गैर-संपर्क ट्रांसड्यूसर है जो घूर्णन शाफ्ट के विस्थापन को मापता है।

• सिद्धांत: यह शाफ्ट की सतह पर भंवर धाराओं को प्रेरित करने और मापने के लिए विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का उपयोग करता है, जो इसे जांच टिप और शाफ्ट के बीच के अंतराल को मापने की अनुमति देता है।
• ताकत: यह शाफ्ट की वास्तविक गति को मापता है, मशीन के आवरण को नहीं। यह संपर्क रहित है, और इसका माप 0 हर्ट्ज़ (डीसी) तक जाता है, जिससे यह शाफ्ट की औसत स्थिति के साथ-साथ उसके कंपन को भी माप सकता है।
• प्राथमिक उपयोग: टर्बाइन और कंप्रेसर जैसे द्रव-फिल्म बियरिंग्स वाले महत्वपूर्ण, उच्च-गति वाले टर्बोमशीनरी की सुरक्षा और निगरानी के लिए आवश्यक। इसका उपयोग निम्नलिखित परिघटनाओं के विश्लेषण के लिए किया जाता है: शाफ्ट कक्षाएँ और केंद्र रेखा स्थिति.

सही ट्रांसड्यूसर का चयन

निगरानी कार्यक्रम स्थापित करने में ट्रांसड्यूसर का चयन एक महत्वपूर्ण चरण है। सामान्य नियम यह है कि उस ट्रांसड्यूसर का चयन किया जाए जो अपेक्षित दोषों की आवृत्ति सीमा में सबसे अधिक संवेदनशील हो:

• Use निकटता जांच द्रव-फिल्म असर मशीनों पर शाफ्ट गति के लिए।
• Use accelerometers बाकी सभी चीज़ों के लिए, क्योंकि ये सबसे बहुमुखी हैं। मध्य-आवृत्ति दोषों के विश्लेषण के लिए सिग्नल को वेग के साथ एकीकृत किया जा सकता है या उच्च-आवृत्ति दोषों के लिए सीधे त्वरण के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

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