Cos'è un trasduttore sismico? Sensore di riferimento inerziale • Bilanciatore portatile, analizzatore di vibrazioni "Balanset" per il bilanciamento dinamico di frantoi, ventilatori, pacciamatrici, coclee su mietitrebbie, alberi, centrifughe, turbine e molti altri rotori Cos'è un trasduttore sismico? Sensore di riferimento inerziale • Bilanciatore portatile, analizzatore di vibrazioni "Balanset" per il bilanciamento dinamico di frantoi, ventilatori, pacciamatrici, coclee su mietitrebbie, alberi, centrifughe, turbine e molti altri rotori

Cos'è un trasduttore sismico? Sensore di riferimento inerziale

Pubblicato da admin su

Comprensione dei trasduttori sismici

Definizione: Che cos'è un trasduttore sismico?

Trasduttore sismico (chiamato anche sensore sismico o trasduttore inerziale) è un vibrazione Sensore che utilizza una massa sismica interna (massa di prova) sospesa tramite molle o altri elementi cedevoli come riferimento inerziale per misurare il moto assoluto della base del sensore. Quando l'alloggiamento del sensore vibra, la massa inerziale tende a rimanere stazionaria nello spazio (al di sopra della frequenza naturale del sistema massa-molla) e il moto relativo tra l'alloggiamento vibrante e la massa relativamente stazionaria viene misurato e convertito in un segnale elettrico che rappresenta la vibrazione.

Il termine "sismico" deriva dalla misurazione dei terremoti (sismometri), dove questo principio è stato utilizzato per la prima volta: una massa sospesa rimane relativamente ferma mentre il terreno si muove sotto di essa. Nel monitoraggio dei macchinari, entrambi trasduttori di velocità e accelerometri sono trasduttori sismici, anche se il termine è più comunemente associato ai sensori di velocità.

Principio di funzionamento

Sistema massa-molla-smorzatore

  • Massa sismica: Sospeso all'interno dell'alloggiamento del sensore
  • Primavera: Molle meccaniche o flessioni che supportano la massa
  • Smorzamento: Smorzamento ad aria, magnetico o fluido
  • Trasduzione: Moto relativo convertito in segnale elettrico

Regioni di risposta in frequenza

  • Al di sotto della frequenza naturale: Massa e alloggi si muovono insieme (scarsa risposta)
  • Alla frequenza naturale: Risonanza (amplificata ma distorta)
  • Al di sopra della frequenza naturale: Massa ferma, l'alloggiamento vibra (buona zona di misurazione)
  • Intervallo utilizzabile: Tipicamente > 2× frequenza naturale

Tipi di trasduttori sismici

Trasduttori di velocità (a bobina mobile)

  • Magnete sospeso tramite molle all'interno della bobina
  • La velocità relativa genera tensione (induzione elettromagnetica)
  • Frequenza naturale in genere 8-15 Hz
  • Utilizzabile sopra i 16-30 Hz
  • Misura direttamente la velocità

Accelerometri

  • Piezoelettrico: Il cristallo piezoelettrico rileva la forza di massa
  • MEMS: rilevamento capacitivo o piezoresistivo
  • Frequenza naturale più alta (10-30 kHz)
  • Utilizzabile da ~1 Hz in su
  • Misura l'accelerazione

Sensori sismici vs. non sismici

Sensori sismici (riferimento inerziale)

  • Accelerometri, trasduttori di velocità
  • Misurare il moto assoluto
  • Montato su struttura vibrante
  • La massa interna fornisce il riferimento
  • Più comune per il monitoraggio dei macchinari

Sensori non sismici (riferimento esterno)

  • Sonde di prossimità (correnti parassite)
  • Misurare il movimento relativo tra due superfici
  • Richiede un punto di montaggio fisso
  • Misurare il movimento dell'albero rispetto al cuscinetto
  • Utilizzato per la misurazione delle vibrazioni dell'albero

Vantaggi della progettazione sismica

Riferimento autonomo

  • Nessun riferimento esterno necessario
  • Può essere montato ovunque su una struttura vibrante
  • Misura il moto assoluto nello spazio inerziale

Versatilità

  • Tipo di sensore singolo per molte applicazioni
  • Installazione temporanea o permanente
  • Portabile tra macchine

Limitazioni

Limitazioni della risposta in frequenza

  • Non è possibile misurare in modo affidabile una frequenza naturale inferiore a ~2×
  • Trasduttori di velocità scadenti al di sotto di 15-20 Hz
  • Compromesso: bassa frequenza naturale (buona risposta alle basse frequenze) vs. grandi dimensioni

Misure Mozione Abitazione

  • Misura l'alloggiamento del cuscinetto, non direttamente l'albero
  • Vibrazione dell'alloggiamento ≠ vibrazione dell'albero (influenzata dalla rigidità del cuscinetto, dalla struttura)
  • Per il movimento diretto dell'albero, sono necessarie sonde di prossimità

Applicazioni

Monitoraggio delle condizioni dei macchinari

  • Misure dell'alloggiamento del cuscinetto
  • Tendenza generale delle vibrazioni
  • Difetto del cuscinetto rilevamento
  • Diagnostica generale dei macchinari

Vibrazione strutturale

  • Vibrazioni di edifici e fondamenta
  • Monitoraggio sismico (terremoti)
  • Vibrazioni del terreno causate dai macchinari

Analisi modale

  • Misurare la risposta strutturale agli impatti
  • Determinare le frequenze naturali e le forme modali
  • Misure della funzione di trasferimento

I trasduttori sismici, che utilizzano masse interne come riferimenti inerziali, costituiscono la base della misurazione delle vibrazioni nel monitoraggio delle macchine rotanti. La comprensione del principio sismico – ovvero il modo in cui le masse sospese consentono la misurazione del moto assoluto – spiega sia le capacità che i limiti degli accelerometri e dei trasduttori di velocità, i cavalli di battaglia dei programmi di analisi delle vibrazioni industriali.

← Torna all'indice principale

Categorie:
WhatsApp