გადამყვანები: ვიბრაციის ანალიზის სენსორები
შიგნით ვიბრაციის ანალიზი, ა გადამყვანი არის მოწყობილობა, რომელიც გარდაქმნის ფიზიკურ, მექანიკურ მოძრაობას — ვიბრაცია — პროპორციულ ელექტრულ სიგნალში, რომელიც მონაცემთა შემგროვებელი ან მონიტორინგის სისტემას შეუძლია დაამუშაოს, გაზომოს და გააანალიზოს. ტრანსდუსერები მთავარი სენსორები და გაზომვის ჯაჭვის პირველი რგოლია; საიმედო ტრანსდუსერის გარეშე აზრიანი ანალიზი შეუძლებელია. სწორი ტრანსდუსერის შერჩევა კრიტიკულად მნიშვნელოვანი გადაწყვეტილებაა, რომელიც დამოკიდებულია დანადგარის ტიპზე, მის მუშაობის სიჩქარესა და კონკრეტულ ხარვეზებზე, რომელთა მონიტორინგიც ხდება — რადგან ტრანსდუსერის თითოეული ტიპი ბუნებრივად მგრძნობიარეა ვიბრაციის სურათის განსხვავებული ნაწილის მიმართ.
1. საზომი ჯაჭვი და სამი პარამეტრი
ვიბრაცია შეიძლება აღიწეროს სამი ერთმანეთთან დაკავშირებული სიდიდით, და რომელი მათგანის გაზომვაც ტრანსდუსერს შეუძლია, განსაზღვრავს, თუ რომელი სფეროებისთვისაა ის საუკეთესო. გადაადგილება დომინირებს დაბალ სიხშირეზე და ასახავს უხეშ მოძრაობას; სიჩქარე არის ყველაზე დაბალანსებული ზომა საშუალო დიაპაზონში, სადაც ყველაზე გავრცელებული ხარვეზებია; და აჩქარება ხაზს უსვამს მაღალი სიხშირის მოვლენებს, რომლებიც ნაადრევი ცვეთისა და კბილანების დაზიანების სიგნალია. ეს სამი ერთმანეთთან მათემატიკურად არის დაკავშირებული — ინტეგრაცია აჩქარების სიგნალს სიჩქარედ გარდაქმნის, შემდეგ კი — გადაადგილებად, რის გამოც ერთ სენსორს, შესაბამისი ელექტრონიკის დახმარებით, რამდენიმე როლის შესრულება შეუძლია. პარამეტრის მიუხედავად, ტრანსდუსერი სიგნალს აწვდის ჯაჭვის დანარჩენ ნაწილს: სიგნალის დამუშავებას, დიგიტალიზაციას და, საბოლოოდ, ანალიზატორს.
2. ვიბრაციის გარდამქმნელების სამი ძირითადი ტიპი
სამრეწველო მანქანების მონიტორინგში გამოიყენება გადამყვანების სამი ძირითადი ტიპი, რომელთაგან თითოეული ზომავს ვიბრაციის სხვადასხვა ფიზიკურ პარამეტრს.
აქსელერომეტრი (ზომავს აჩქარებას)
The აქსელერომეტრი ეს არის ყველაზე გავრცელებული და მრავალმხრივი ვიბრაციის გადამყვანი. ის ზომავს იმ სტრუქტურის აჩქარებას, რომელზეც ის დამონტაჟებულია.
- პრინციპი: სამრეწველო ერთეულების უმეტესობა პიეზოელექტრული, შიდა სეისმური მასით გამოწვეული დატვირთვისას მუხტის გამომმუშავებელი კრისტალის გამოყენებით.
- ძლიერი მხარეები: ექსტრემალურად ფართო სიხშირული დიაპაზონი, დიდი გამძლეობა, მრავალი ხელმისაწვდომი კონსტრუქცია და თითქმის ნებისმიერი მანქანისთვის ვარგისიანობა. ისინი განსაკუთრებით შესანიშნავია მაღალი სიხშირის მოვლენების აღმოსაჩენად.
- ძირითადი გამოყენება: ზოგადი დანიშნულების მანქანების მონიტორინგი დაბალსიჩქარიანი დანადგარებიდან ძალიან მაღალსიჩქარიან ტურბინულ მანქანებამდე, და მთავარი სენსორი მაღალსიხშირიანი ხარვეზებისთვის, როგორიცაა საკისარი and გადაცემათა კოლოფის დეფექტები.
სიჩქარის ტრანსდუსერი (ზომავს სიჩქარეს)
ა სიჩქარის გადამყვანი არის ელექტროდინამიკური სენსორი, რომელიც ვიბრაციის სიჩქარეს პირდაპირ ზომავს.
- პრინციპი: ის მიკროფონის მსგავსად მუშაობს — მავთულის გრაგნილს მაგნიტურ ველში აკიდებენ და, როდესაც კორპუსი ირხევა, გრაგნილსა და მაგნიტს შორის შედარებითი მოძრაობა სიჩქარის პროპორციულ ძაბვას წარმოქმნის.
- ძლიერი მხარეები: ძლიერი, დაბალი ხმაურის სიგნალი საშუალო სიხშირულ დიაპაზონში (დაახლოებით 10 ჰც-დან 1000 ჰც-მდე), ზუსტად იქ, სადაც გავრცელებული ხარვეზები, როგორიცაა დისბალანსი and არასწორი განლაგება გამოჩნდეს და არ სჭირდება გარე კვების წყარო.
- სისუსტეები: აქსელერომეტრზე უფრო მყიფე, შეზღუდული სიხშირის დიაპაზონითა და მაგნიტური ველებისა და მონტაჟის ორიენტაციის მიმართ მგრძნობელობით. კლასიკური თვითგენერირებადი ხვეული-და-მაგნიტის კონსტრუქცია — ველომეტრი — ძირითადად ჩაანაცვლა ელექტრონული ინტეგრაციის მქონე აქსელერომეტრებმა.
- ძირითადი გამოყენება: ისტორიულად, ის იყო მთავარი საშუალება ზოგადი მონიტორინგისთვის, სანამ მძლავრი აჩქარების სენსორები გავრცელდებოდა, და დღესაც ზოგჯერ გამოიყენება მუდმივი მონტაჟისთვის საშუალო სიხშირულ დიაპაზონში.
სიახლოვის ზონდი (ზომავს გადაადგილებას)
The სიახლოვის ზონდი, ან მორევული დენის ზონდი, არის უკონტაქტო გადამცემი, რომელიც ზომავს მბრუნავი ღერძის გადაადგილებას.
- პრინციპი: ის იყენებს ელექტრომაგნიტურ ველს ღერძის ზედაპირზე მორევითი დენების გამოსაწვევად და გასაზომად, და აღიქვამს მანძილს ზონდის წვერსა და ღერძს შორის.
- ძლიერი მხარეები: ის ზომავს თავად ლილვის რეალურ მოძრაობას და არა მის გარსს, არის უკონტაქტო და მისი რეაგირება 0 ჰც-მდე (მუდმივი დენი) ვრცელდება, ამიტომ ის აღიქვამს როგორც ლილვის საშუალო მდებარეობას, ასევე მის ვიბრაციას.
- ძირითადი გამოყენება: აუცილებელია სითხის ფირის საკისრებზე მომუშავე კრიტიკული, მაღალსიჩქარიანი ტურბომანქანების დაცვისა და მონიტორინგისთვის ლილვის საკისრები — ტურბინები და კომპრესორები — და ანალიზისათვის ლილვის ორბიტა and ცენტრის ხაზის პოზიცია.
3. სწორი ტრანსდუსერის არჩევა
ტრანსდუსერის შერჩევა ნებისმიერი მონიტორინგის პროგრამის გამართვისას კრიტიკულად მნიშვნელოვანი ნაბიჯია. ზოგადი წესის მიხედვით, უნდა შეირჩეს სენსორი, რომელიც ყველაზე მგრძნობიარეა მოსალოდნელი ხარვეზების სიხშირულ დიაპაზონში:
- Use სიახლოვის ზონდები ღერძის მოძრაობის გასაზომად სითხის ფირის საკისრებიან მანქანებში, სადაც ღერძს შეუძლია მნიშვნელოვნად გადაადგილდეს შედარებით უძრავი კორპუსის შიგნით.
- Use აქსელერომეტრები ყველაფრისთვის, რადგან ისინი ყველაზე მრავალმხრივია. სიგნალის ინტეგრირება სიჩქარესთან შესაძლებელია საშუალო სიხშირის ხარვეზების ანალიზისთვის ან პირდაპირ გამოყენება მაღალი სიხშირის ხარვეზების აჩქარების სახით.
არჩევანს ორი პრაქტიკული ფაქტორი ასრულებს. ტრანსდუსერის მგრძნობელობა უნდა შეესაბამებოდეს მოსალოდნელი ვიბრაციის ამპლიტუდას — თუ მცირეა, მცირე ხარვეზები ხმაურში იკარგება, თუ დიდია, ძლიერი სიგნალები იჭრება — და მისი გამოყენებადობა სიხშირე დიაპაზონმა უნდა მოიცვას ინტერესის ხარვეზების სიხშირეები. დამუხტვის გამომავალი პიეზოელექტრული სენსორებს დამატებით სჭირდებათ შესაბამისი დამუხტვის გამაძლიერებელი ჯაჭვში.
4. ტრანსდუსერები საველე დაბალანსებისა და დიაგნოსტიკისას
პორტატულ ხელსაწყოში ტრანსდუსერი არის კომპონენტი, რომელზეც ყველაფერი დანარჩენია დამოკიდებული. ორარხიანი საველე ანალიზატორი, როგორიცაა ბალანსეტი-1ა აერთიანებს ორ ანალოგურ MEMS აჩქარების სენსორს ოპტიკურ ტახომეტრთან ფაზური ეტალონისთვის და აფიქსირებს სინქრონიზებულ ამპლიტუდასა და ფაზას თითოეულ საკისარზე, მაშინ როცა მანქანა თავისივე საყრდენებზე სამუშაო სიჩქარით მუშაობს. სწორედ ეს აჩქარების სენსორებზე დაფუძნებული ჯაჭვი აძლევს ინსტრუმენტს საშუალებას გამოთვალოს საკორექციო წონები ერთ- და ორსიბრტყიანი დაბალანსებისთვის და შეასრულოს რუტინული ვიბრაციის მონიტორინგი — ზოგადი პრინციპის ნათელი ილუსტრაცია, რომ აქსელერომეტრი მბრუნავი დანადგარების სამუშაოების დიდი უმრავლესობისთვის ნაგულისხმევი ტრანსდუსერია, მაშინ როცა სიახლოვის ზონდი და სეისმური გარდამქმნელი დათქმულია იმ შემთხვევებისთვის, რომელთათვისაც მათი ფიზიკა ყველაზე შესაფერისია.
