A sebességmérő (sebességérzékelő) megismerése
A sebességmérő, hivatalosabban sebességmérő vagy sebességérzékelő, egyfajta jelátalakító mérésére használt rezgés. Meghatározó jellemzője, hogy elektromos kimenetet állít elő, amely egyenesen arányos a sebesség a rezgő felület, amelyhez csatlakozik. Ez különbözteti meg a gyorsulásmérő, amelynek kimenete arányos gyorsulás, és egy közelségérzékelő, amelynek kimenete arányos elmozdulás.
1. Meghatározás: Mi az a sebességmérő?
Mivel a sebesség az a paraméter, amelyet a legtöbb nemzetközi szabvány használ annak megítélésére, hogy mennyire durván működik egy gép, a sebességet közvetlenül jelző érzékelő koncepcionálisan vonzó. A klasszikus sebességmérő egy önálló, öngeneráló eszköz - nincs szüksége tápellátásra és jelfeldolgozásra a használható kimenet előállításához. Bár ma már kevésbé elterjedt, mint a gyorsulásmérő a modern hordozható adatgyűjtésben, a sebességmérőnek még mindig vannak valódi alkalmazásai, különösen a közepes sebességű gépek állandó ellenőrzésében, valamint az alábbiak szélesebb körű családjának tagjaként. szeizmikus jelátalakítók amelyek inkább a szabad térhez, mint egy rögzített szerkezethez viszonyított mozgást mérik.
2. Hogyan működik a sebességmérő
A hagyományos sebességmérők elektrodinamikus érzékelők. Ugyanazon az elven működnek, mint egy dinamikus mikrofon vagy egy gitárhangszedő, Faraday indukciós törvénye alapján:
- A ház belsejében egy lágy rugókra felfüggesztett huzal tekercs található.
- Az állandó mágnes mereven a házhoz van rögzítve.
- Ha az érzékelőt rezgő gépre szerelik, a ház és a mágnes a gép felületével együtt mozog.
- A rugó felfüggesztett tekercs a tehetetlensége miatt hajlamos mozdulatlanul maradni a térben (ez a szeizmikus elv).
- A mozgó mágnes és a közel álló tekercs közötti relatív mozgás feszültséget indukál a tekercsben.
- Faraday törvénye szerint ez az indukált feszültség egyenesen arányos a relatív mozgás sebességével - pontosan az a mennyiség, amit szeretnénk.
A rugó-tömeg rendszer csak a saját sajátfrekvenciája fölött viselkedik így sajátfrekvencia (gyakran 8-10 Hz körül), ami meghatározza az érzékelő alacsony frekvenciájú határértékét. Léteznek modern “piezoelektromos sebességmérők” is: ezek lényegében gyorsulásmérők, beépített elektronikai integráció áramkör, amely a gyorsulást sebességjellé alakítja magában az érzékelőben, megkerülve az elektrodinamikus kialakítás sérülékeny mozgó alkatrészeit.
3. A sebességmérők előnyei és hátrányai
Előnyök
- Közvetlen sebességkimenet: azonnal mérik a sebességet - a paramétert, amelyet leginkább használnak a rezgés súlyossága az általános célú gépeken a nagyjából 10 Hz és 1000 Hz közötti sávban (per ISO 20816, az ISO 10816 modern utódja). Az analizátorban nincs szükség integrálásra, ami egyszerűvé teszi a jelláncot.
- Önellátó (passzív): A hagyományos elektrodinamikus sebességmérők saját jelet generálnak, és nincs szükségük külső áramellátásra, ami hasznos bizonyos ipari és veszélyes területeken történő telepítéseknél.
- Jó mélyfrekvenciás válasz: a sajátfrekvenciájuk felett általában érzékenyebbek az alacsonyabb frekvenciákon, mint sok általános célú gyorsulásmérő, erős, tiszta jelet adva ott, ahol a kiegyensúlyozatlanság és a tengelyillesztési hiba jelentkezik.
Hátrányok
- Korlátozott frekvenciatartomány: a használható sávjuk szűkebb, mint a gyorsulásmérőé. Nem alkalmasak a nagyfrekvenciás ütközések csapágyhibák vagy fogaskerék-hibák, amelyek jóval a roll-off értékük fölé esnek.
- Mozgó alkatrészek: a belső rugó-tekercs egység kifáradhat, elsodródhat vagy teljesen meghibásodhat, különösen nagy vibrációs igénybevétel esetén.
- Érzékenység a tájékozódásra: a tervezett irányba (függőleges vagy vízszintes) kell beszerelni őket, mivel a gravitáció előfeszíti a rugó felfüggesztését.
- Nagyobb és nehezebb: jellemzően sokkal nagyobbak és nehezebbek, mint a modern gyorsulásmérők, amelyek tömegterheléssel képesek terhelni a könnyűszerkezeteket.
- Érzékenység a mágneses mezőkre: az erős külső mezők, például a nagy motorok közelében, a tekercsbe kapcsolódhatnak, és megzavarhatják (torzíthatják) a leolvasást.
4. Sebességmérő vs. gyorsulásmérő
Modern hordozható adatgyűjtéshez és rezgésdiagnosztika, a gyorsulásmérő a kiválasztott érzékelő. A frekvenciaválasza sokkal szélesebb és laposabb, így egyetlen gyorsulásmérővel mind a kiegyensúlyozatlanságból eredő alacsony frekvenciájú rezgéseket, mind a csapágy- és fogaskerékhibákból eredő nagyon magas frekvenciájú rezgéseket rögzíteni lehet. A rezgésanalizátor majd elektronikusan integrálja a gyorsulási jelet, hogy igény szerint megjelenítse a sebességet vagy az elmozdulást - egy robusztus érzékelő, amely mindent lefed, amit a sebességmérő, és még annál is többet. Pontosan így működik a hordozható kétcsatornás Balanset-1A működik a terepen: a gyorsulásmérők gyorsulását veszi, a sebességet integrálja az ISO-osztályok szerinti súlyossági értékeléshez, és ugyanazt a jelet használja az egy- és kétsíkú kiegyensúlyozáshoz szükséges 1× amplitúdó és fázis mérésére. Ha az érzékelőtípusok közötti leolvasásokat kell lefordítani, a mi Rezgés mértékegység-átalakító tisztán mozog a mm/s, µm és g között.
A sebességmérők tehát ma már többnyire a közepes fordulatszámú gépeken - ventilátorokon, szivattyúkon és motorokon - állandóan beépített érzékelőként találhatók, különösen a régebbi üzemekben, ahol eredetileg ezek voltak az eredetileg előírt felügyeleti jelátalakítók, és évtizedről évtizedre becsületes munkát végeznek.
