Capire il velocimetro (sensore di velocità)

1. Definizione: cos'è un velocimetro?

A Velometro, più formalmente noto come trasduttore di velocità o sensore di velocità, è un tipo di trasduttore usato per misurare vibrazioneLa sua caratteristica principale è quella di generare un segnale elettrico in uscita direttamente proporzionale alla velocità della vibrazione.

Ciò è in contrasto con un accelerometro, che emette un segnale proporzionale a accelerazione, e un sonda di prossimità, che emette un segnale proporzionale a spostamentoSebbene meno comuni degli accelerometri nei moderni sistemi portatili di raccolta dati, i velocimetri hanno comunque importanti applicazioni, in particolare nel monitoraggio permanente di macchinari a media velocità.

2. Come funziona un velocimetro

I velocimetri tradizionali sono sensori elettrodinamici. Funzionano secondo lo stesso principio di un microfono dinamico, basato sulla legge di induzione di Faraday:

1. All'interno dell'alloggiamento del sensore è presente una bobina di filo sospesa tramite molle morbide.
2. Un magnete permanente è fissato all'alloggiamento del sensore.
3. Quando il sensore è montato su una macchina vibrante, l'alloggiamento e il magnete si muovono insieme alla macchina.
4. Grazie alla sua inerzia, la bobina sospesa rimane relativamente ferma nello spazio.
5. Questo movimento relativo tra il magnete mobile e la bobina fissa induce una tensione nella bobina.
6. Secondo la legge di Faraday, questa tensione indotta è direttamente proporzionale alla velocità del moto relativo.

Esistono anche i moderni "velometri piezoelettrici". Si tratta essenzialmente di accelerometri con un circuito elettronico integrato che converte il segnale di accelerazione in un segnale di velocità all'interno del sensore stesso.

3. Vantaggi e svantaggi dei velocimetri

Vantaggi

• Uscita velocità diretta: Misurano direttamente la velocità, che è il parametro più comunemente utilizzato per valutare la gravità delle vibrazioni su macchinari per uso generale nell'intervallo da 10 Hz a 1.000 Hz (per ISO 10816). L'analizzatore non richiede alcuna integrazione, il che può semplificare la misurazione.
• Autoalimentato (passivo): I velocimetri elettrodinamici tradizionali non necessitano di una fonte di alimentazione esterna per funzionare, il che può rappresentare un vantaggio in alcune applicazioni industriali.
• Buona risposta alle basse frequenze: In genere sono più sensibili alle frequenze più basse rispetto a molti accelerometri generici.

Svantaggi

• Gamma di frequenza limitata: Hanno un intervallo di frequenza utilizzabile più limitato rispetto agli accelerometri. Non sono adatti a rilevare gli impatti ad alta frequenza associati a difetti dei cuscinetti o difetti degli ingranaggi.
• Parti mobili: Il sistema interno di molle e bobine può usurarsi o rompersi nel tempo, soprattutto in ambienti con forti vibrazioni.
• Sensibilità all'orientamento: Devono essere montati nell'orientamento per cui sono stati progettati (ad esempio, verticale o orizzontale).
• Più grande e più pesante: In genere sono molto più grandi e pesanti degli accelerometri moderni.
• Sensibilità ai campi magnetici: I forti campi magnetici esterni (ad esempio quelli provenienti da motori di grandi dimensioni) possono interferire con il loro funzionamento.

4. Velometro vs. Accelerometro

Per la moderna raccolta dati portatile e diagnostica delle vibrazioni, IL accelerometro è il sensore di scelta. Questo perché gli accelerometri hanno una risposta in frequenza molto più ampia e piatta, che consente loro di misurare sia le vibrazioni a bassa frequenza dovute allo squilibrio sia le vibrazioni ad altissima frequenza dovute a guasti di cuscinetti e ingranaggi. analizzatore di vibrazioni può quindi integrare facilmente il segnale di accelerazione per visualizzare la velocità o lo spostamento, a seconda delle necessità.

Oggi i velocimetri si trovano più spesso come sensori installati in modo permanente su macchine a media velocità come ventilatori, pompe e motori, in particolare nelle installazioni più vecchie in cui erano specificati come sensori di monitoraggio originali.

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