Comprensione del montaggio del sensore
Definizione: Che cosa è il montaggio del sensore?
Montaggio del sensore si riferisce al metodo e all'hardware utilizzati per collegare vibrazione sensori (accelerometri, sensori di velocità) alla superficie di misura dei macchinari. Il metodo di montaggio influisce in modo critico sulla qualità della misura, sulla risposta in frequenza e sull'affidabilità. Un montaggio corretto crea un accoppiamento meccanico rigido che trasmette fedelmente le vibrazioni dalla macchina al sensore senza introdurre risonanze o perdite, mentre un montaggio non corretto può limitare la risposta in frequenza, introdurre errori di misura o causare il distacco del sensore.
Il metodo di montaggio deve essere adattato ai requisiti dell'applicazione: il monitoraggio permanente richiede un montaggio permanente (perni), le ispezioni di routine utilizzano supporti magnetici per la velocità, mentre il contatto manuale è accettabile solo per uno screening rapido. Comprendere gli effetti del montaggio sulle prestazioni del sensore è essenziale per ottenere misurazioni delle vibrazioni accurate e ripetibili.
Confronto dei metodi di montaggio
1. Montaggio con perno (prestazioni migliori)
Metodo
- Sensore imbullonato al foro filettato mediante perno integrale
- Sottile strato di agente di accoppiamento (grasso, olio) tra le superfici
- Serrato secondo le specifiche (in genere 20-40 in-lb)
Prestazioni
- Gamma di frequenza: Capacità completa del sensore (CC a 20+ kHz)
- Risonanza di montaggio: > 30 kHz in genere (ben al di sopra dell'intervallo di misurazione)
- Ripetibilità: Eccellente
- Stabilità: Permanente, sicuro
Applicazioni
- Impianti di monitoraggio permanente
- Difetto del cuscinetto rilevamento che richiede alte frequenze
- Misurazioni critiche
- Misure di riferimento
2. Montaggio adesivo (prestazioni eccellenti)
Metodo
- Sensore incollato con cianoacrilato (supercolla), resina epossidica o adesivo specializzato
- Strato adesivo sottile e uniforme
- Installazione semipermanente
Prestazioni
- Gamma di frequenza: A 7-10 kHz (molto buono)
- Risonanza di montaggio: 15-20 kHz
- Ripetibilità: Buono (se l'applicazione dell'adesivo è coerente)
- Stabilità: Permanente fino alla rimozione
Applicazioni
- Installazioni di monitoraggio temporanee (da settimane a mesi)
- Quando non è consentito praticare fori
- Macchinari leggeri
- La maggior parte dei lavori di analisi delle vibrazioni
3. Montaggio magnetico (ideale per lavori di routine)
Metodo
- La base magnetica permanente si attacca alle superfici ferrose
- Aggancio/rimozione rapidi
- Non è richiesta alcuna preparazione della superficie
Prestazioni
- Gamma di frequenza: A 2-3 kHz (adeguato per la maggior parte dei macchinari)
- Risonanza di montaggio: 4-7 kHz (limita le misurazioni ad alta frequenza)
- Ripetibilità: Discreto (dipende dal contatto con la superficie)
- Stabilità: Può staccarsi se le vibrazioni sono forti o la superficie è oleosa
Applicazioni
- Indagini di monitoraggio delle condizioni basate sul percorso
- Vibrazioni generali dei macchinari
- Controlli rapidi e screening
- Quando la comodità è più importante delle massime prestazioni
4. Palmare/Sonda (solo qualitativo)
Metodo
- Sensore sulla punta della sonda tenuto contro la superficie con la mano
- La forza di contatto varia
- Nessun accoppiamento rigido
Prestazioni
- Gamma di frequenza: Fino a 500-1000 Hz massimo
- Ripetibilità: Povero
- Precisione: Possibile variazione ±20-50%
- Stabilità: Tremore della mano, forza di contatto variabile
Applicazioni
- Solo screening rapido
- Identificazione del problema grossolano
- Luoghi inaccessibili
- Non adatto per analisi quantitative o di tendenza
Preparazione della superficie
Per le migliori prestazioni
- Superficie pulita: Rimuovere vernice, ruggine, olio, sporco
- Superficie piana: Limare o rettificare se necessario per garantire il contatto completo
- Superficie liscia: Rimuovere i punti alti, le rugosità
- Agente di accoppiamento: Sottile strato di grasso, olio o accoppiante specializzato
Planarità della superficie
- Fondamentale per l'accoppiamento rigido
- Gli spazi vuoti consentono al sensore di oscillare, riducendo la risposta in frequenza
- Gli spazi d'aria agiscono come molle, riducendo la risonanza di montaggio
- Planarità ideale entro 0,02 mm (0,001 pollici)
Selezione della posizione di montaggio
Posizioni ideali
- Alloggiamenti dei cuscinetti (vicini alla fonte di vibrazione)
- Percorsi strutturali con buon accoppiamento ai cuscinetti
- Evitare coperture flessibili, lamiere
- Evitare nodi o aree a bassa risposta
Accessibilità
- Accesso sicuro per i tecnici
- Chiara linea di vista o portata
- Protetto dai danni (non nei passaggi pedonali)
- Instradamento dei cavi pratico
Direzione
- Misure radiali perpendicolari all'albero
- Misure assiali parallele all'albero
- In genere misurano orizzontalmente, verticalmente e talvolta assialmente
Effetti di montaggio sulla risposta in frequenza
Limiti di risposta in frequenza per tipo di montaggio
| Metodo di montaggio | Frequenza utilizzabile (kHz) | Risonanza di montaggio (kHz) |
|---|---|---|
| Perno (ideale) | A 20+ | >30 |
| Adesivo | A 7-10 | 15-20 |
| Magnetico | A 2-3 | 4-7 |
| Palmare | A 0,5-1 | 2-3 |
Regola pratica
- Utilizzare frequenze fino a 1/3 della risonanza di montaggio
- Garantisce una risposta piatta nell'intervallo di misurazione
- Al di sopra di questo valore, gli errori di ampiezza aumentano
Migliori pratiche
Abbina il metodo all'applicazione
- Analisi dei cuscinetti (alta frequenza): solo perno o adesivo
- Macchinari generali (< 1 kHz): magnetico accettabile
- Screening: portatile per la velocità, confermare con un montaggio migliore
Installazioni permanenti
- Forare e filettare i fori per il montaggio dei perni
- Utilizzare un composto frenafiletti
- Proteggere i fori filettati quando il sensore viene rimosso
- Posizioni di misurazione dei documenti
Installazioni temporanee
- Adesivo per installazioni multi-giorno/settimana
- Magnetico per rilievi basati su percorsi
- Verificare il fissaggio sicuro prima della misurazione
- Pulire la base e la superficie magnetica per un buon contatto
Il metodo di montaggio del sensore influisce in modo fondamentale sulla qualità della misurazione delle vibrazioni e sulla risposta in frequenza. La corretta selezione e applicazione dei metodi di montaggio, ovvero l'adattamento della tecnica ai requisiti di misurazione, la garanzia di un accoppiamento rigido attraverso la preparazione della superficie e la comprensione dei limiti di frequenza, sono essenziali per ottenere dati sulle vibrazioni accurati e affidabili che supportino un'efficace diagnostica dei macchinari e un monitoraggio delle condizioni.