A szeizmikus átalakítók megértése
Definíció: Mi a szeizmikus jelátalakító?
Szeizmikus jelátalakító (más néven szeizmikus érzékelő vagy inerciális jelátalakító) egy rezgés Olyan érzékelő, amely egy belső szeizmikus tömeget (biztos tömeget) használ, amelyet rugók vagy más rugalmas elemek felfüggesztenek tehetetlenségi referenciaként az érzékelő alapjának abszolút mozgásának mérésére. Amikor az érzékelőház rezeg, a tehetetlen tömeg hajlamos maradni a térben (a tömeg-rugó rendszer természetes frekvenciája felett), és a rezgő ház és a viszonylag álló tömeg közötti relatív mozgást méri, és a rezgést reprezentáló elektromos jellé alakítja.
A “szeizmikus” kifejezés a földrengésmérésből (szeizmométerekből) származik, ahol ezt az elvet először alkalmazták – egy lebegő tömeg viszonylag mozdulatlan marad, miközben a talaj mozog alatta. A gépek ellenőrzése során mind sebességmérő érzékelők és gyorsulásmérők szeizmikus jelátalakítók, bár a kifejezést leggyakrabban a sebességérzékelőkkel hozzák összefüggésbe.
Működési elv
Tömegrugós lengéscsillapító rendszer
- Szeizmikus tömeg: Az érzékelőházban felfüggesztve
- Tavaszi: Mechanikus rugók vagy hajlítások, amelyek tömeget támasztanak
- Csillapítás: Levegő-, mágneses vagy folyadékcsillapítás
- Átalakítás: Relatív mozgás elektromos jellé alakítva
Frekvenciaválasz tartományok
- Saját frekvencia alatt: A tömeg- és lakásépítés együtt mozog (gyenge válaszadás)
- Sajátfrekvencián: Rezonancia (erősített, de torzított)
- Saját frekvencia felett: A tömeg álló, a ház rezeg (jó mérési tartomány)
- Használható tartomány: Tipikusan > 2× természetes frekvencia
Szeizmikus átalakítók típusai
Sebességmérő érzékelők (mozgó tekercses)
- A tekercsben lévő rugók által felfüggesztett mágnes
- A relatív sebesség feszültséget generál (elektromágneses indukció)
- Sajátfrekvencia jellemzően 8-15 Hz
- 16-30 Hz felett használható
- Közvetlenül méri a sebességet
Gyorsulásmérők
- PiezoelektromosA piezokristály tömegerőt érzékel
- MEMS: Kapacitív vagy piezorezisztív érzékelés
- Magasabb természetes frekvencia (10-30 kHz)
- ~1 Hz-től felfelé használható
- Méri a gyorsulást
Szeizmikus vs. nem szeizmikus érzékelők
Szeizmikus érzékelők (inerciális referencia)
- Gyorsulásmérők, sebességmérők
- Az abszolút mozgás mérése
- Rezgő szerkezetre szerelve
- A belső tömeg referenciaként szolgál
- Leggyakoribb a gépek felügyeletéhez
Nem szeizmikus érzékelők (külső referencia)
- Közelségérzékelő szondák (örvényáram)
- Két felület közötti relatív mozgás mérése
- Fix rögzítési pont szükséges
- Mérje meg a tengely mozgását a csapágyhoz képest
- Tengelyrezgés mérésére használják
A szeizmikus tervezés előnyei
Önálló hivatkozás
- Nincs szükség külső hivatkozásra
- Rezgő szerkezetre bárhová felszerelhető
- Az abszolút mozgás mérése inerciális térben
Sokoldalúság
- Egyetlen érzékelőtípus számos alkalmazáshoz
- Ideiglenes vagy állandó telepítés
- Gépek között hordozható
Korlátozások
Frekvenciaválasz korlátozások
- ~2× sajátfrekvencia alatt nem lehet megbízhatóan mérni
- A sebességátalakítók gyengék 15-20 Hz alatt
- Kompromisszum: alacsony sajátfrekvencia (jó mélyfrekvenciás válasz) vs. nagy méret
Intézkedések Lakásmozgás
- A csapágyházat méri, nem közvetlenül a tengelyt
- Házrezgés ≠ tengelyrezgés (a csapágy merevsége és a szerkezet befolyásolja)
- Közvetlen tengelymozgáshoz közelségérzékelőkre van szükség
Alkalmazások
Gépek állapotfelügyelete
- Csapágyház méretei
- Általános rezgési trend
- Csapágyhiba érzékelés
- Általános gépdiagnosztika
Szerkezeti rezgés
- Épület- és alapozásrezgés
- Szeizmikus monitoring (földrengések)
- Gépek okozta talajrezgés
Modális elemzés
- A hatásokra adott strukturális válasz mérése
- Határozza meg a természetes frekvenciákat és a módusalakokat
- Átviteli függvény mérések
A belső tömegeket inerciális referenciaként használó szeizmikus jelátalakítók alkotják a forgógépek monitorozásában alkalmazott rezgésmérés alapját. A szeizmikus elv – vagyis annak megértése, hogy a felfüggesztett tömegek hogyan teszik lehetővé az abszolút mozgás mérését – megértése megmagyarázza a gyorsulásmérők és a sebességmérők, az ipari rezgéselemző programok igáslovainak képességeit és korlátait is.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									