ველომეტრის (სიჩქარის სენსორის) გაგება
ა ველომეტრი, უფრო ფორმალურად სიჩქარის მოპოვებელი ან სიჩქარის სენსორი, წარმოადგენს გადამყვანი გამოიყენება გასაზომად ვიბრაცია. მისი განმსაზე მახასიათებელი მოწოდება ელექტრული გამომუშავება პირდაპირი პროპორციული სიჩქარე იმ ზღვარზე ვიბრაციული ზედაპირი, რომელსაც ის დაკავშირებულია. ეს განასხვავებს მას აქსელერომეტრი, რომლის გამომუშავება არის პროპორციული აჩქარება, and from a სიახლოვის ზონდი, რომლის გამომუშავება არის პროპორციული გადაადგილება.
1. განმარტება: რა არის სიჩქარის მოპოვებელი?
რადგან სიჩქარე არის ის პარამეტრი, რომელსაც ყველაზე მეტი საერთაშორისო სტანდარტი იყენებს აპარატის უხეშობის შესაფასებლად, სენსორი, რომელიც აპირდაპირ აცნობებს სიჩქარეს, კონცეპტუალურად მომხიბლავია. კლასიკური სიჩქარის მოპოვებელი არის დამოუკიდებელი, თვითგამომუშავებული აპარატი — მას არ სჭირდება ელექტროენერგიის წყარო და არ არის საჭირო სიგნალის პირობითი განხორციელება გამოყენებადი გამომუშავების შესაქმნელად. მიუხედავად იმისა, რომ ახლა ის ნაკლებ გავრცელებულია, ვიდრე აქცელერომეტრი თანამედროვე ნაკადული მონაცემების შეგროვებაში, სიჩქარის მოპოვებელი მაინც აქვს ჭეშმარიტი გამოყენება, განსაკუთრებით საშუაო სიჩქარის აპარატების მუდმივი მონიტორინგის დროს და როგორც სეისმური მოპოვებელი რომელიც ზომავს მოძრაობას თავისუფალ სივრცეში ფიქსირებული სტრუქტურის მიმართ.
2. როგორ მუშაობს ველომეტრი
ტრადიციული სიჩქარის მოპოვებელი არიან ელექტროდინამიკური სენსორები. ისინი მუშაობენ იმავე პრინციპით, როგორც დინამიური მიკროფონი ან გიტარის პიკაპი, რომელიც უხელმძღვანელია ფარადეის ინდუქციის კანონით:
- კორპუსის შიგნით არის მავთული სპირალი დაკიდებული რბილი ზამბარებზე.
- მუდმივი მაგნიტი რიგიდულად არის დამაგრებული კორპუსში.
- როდესაც სენსორი დამაგრებულია ვიბრაციულ აპარატზე, კორპუსი და მაგნიტი მოძრაობენ აპარატის ზედაპირით.
- მისი ინერციის გამო, ზამბარებზე დაკიდებული სპირალი ცდილობს დამჯდომიყო სივრცეში (ეს არის სეისმური პრინციპი).
- მოძრავი მაგნიტის და თითქმის უმოძრაო სპირალის მধ්য ფარდობითი მოძრაობა იწვევს ძაბვას სპირალში.
- ფარადეის კანონით, ეს გამოწვეული ძაბვა პირდაპირი პროპორციული ფარდობითი მოძრაობის სიჩქარეზე — ზუსტად ის რაოდენობა, რომელიც გვჭირდება.
ზამბარა-მასის სისტემა მხოლოდ ასე იქცევა აღემატება მის საკუთარ ბუნებრივი სიხშირე (ხშირად დაახლოებით 8–10 Hz), რომელიც მოწესრიგებს სენსორის დაბალი სიხშირის ლიმიტს. თანამედროვე “პიეზოელექტრული სიჩქარის მოპოვებელი” ასევე არსებობს: ეს ძირითადად არის აქცელერომეტრი ჩასმული ელექტრონული ინტეგრაცია სერთიფიკატი, რომელიც აქცევს აჩქარებას სიჩქარის სიგნალად თავად სენსორის შიგნით, თავიდან აცილებს ელექტროდინამიკური დიზაინის მკრთალო მოძრავი ნაწილებს.
3. ველომეტრების უპირატესობები და ნაკლოვანებები
უპირატესობები
- პირდაპირი სიჩქარის გამოსახე: ისინი სიჩქარეს პირდაპირ ზომავენ — პარამეტრი, რომელიც ყველაზე მეტად გამოიყენება აღმოჩენისთვის ვიბრაციის ინტენსივობა ზოგადი დანიშვულების მანქანებზე დაახლოებით 10 Hz-დან 1000 Hz-მდე ზოლში (შესაბამისად ISO 20816, ISO 10816-ის თანამედროვე მემკვიდრე). ზეთის ინტეგრაცია არ არის საჭირო ანალიზატორში, რაც სიგნალის ჯაჭვს უბრალოს აკეთებს.
- თვითამოძრავი (პასიური): ტრადიციული ელექტროდინამიკური სიჩქარის მეტრები ქმნიან საკუთარ სიგნალს და არ საჭიროებენ გარე დენს, რაც სასარგებლოა ზოგიერთ ინდუსტრიულ და მუქი ადგილებში.
- კარგი დაბალი სიხშირის პასუხი: მათი ბუნებრივი სიხშირის ზემოთ, ისინი ზოგადად უფრო მგრძნობიარენი არიან დაბალი სიხშირეებზე ვიდრე ბევრი ზოგადი დანიშვულების აქსელერომეტრი, რაც ძლიერი, 청청 სიგნალს იძლევა იქ სადაც დისბალანსი და დაძვრა მეკობიან.
ნაკლოვანებები
- შეზღუდული სიხშირის ზოლი: მათი გამოყენებული ზოლი უფრო ვიწროა ვიდრე აქსელერომეტრის. ისინი არ არიან შესაფერი მაღალი სიხშირის დარტყმებისთვის საკისრების დეფექტები ან გადაცემათა კოლოფის დეფექტები, რომლებიც კარგად ზემოთ მათი რამდენიმე-გამორთვის ზემოთ დაცემული არიან.
- Moving parts: შიდა გაზაფხულის და ხვეულის აკრიფილი შეუძლია გაიზაროს, დაიჩეხოს ან მთლიანად ვერ იმუშაოს, განსაკუთრებით მაღალი ვიბრაციის ემსახურებაში.
- მგრძნობელობა ორიენტაციის მიმართ: ისინი უნდა იყვნენ დაყენებული იმ ორიენტაციაში, რომელიც მათ გაკეთებული ჰქონდათ (ვერტიკალური ან ჰორიზონტალური), რადგან გრავიტაცია აკეთებს წინა დატვირთვას გაზაფხულის აკრიფილი შეწყვეტილი ხელზე.
- უფრო დიდი და მძიმე: ისინი ჩვეულებრივ ბევრად უფრო დიდი და მძიმე არიან ვიდრე თანამედროვე აქსელერომეტრი, რაც შეიძლება მასის დატვირთვა სახელმძღვანელო სტრუქტურებზე.
- მგრძნობელობა მაგნიტურ ველებთან: ძლიერი გარე ველები, მაგალითად დიდი ელექტროძრავების მახლობლად, შეიძლება გაერთიანდნენ ხვეულში და დაფიქრდნენ ხელმისაწვდომობას.
4. ველომეტრი vs. აქსელერომეტრი
თანამედროვე პორტატული მონაცემების შეგროვებისა და ვიბრაციის დიაგნოსტიკა, ის აქსელერომეტრი არის სენსორი არჩევის საფეხური. მისი სიხშირის პასუხი გაცილებით ფართოა და ფრთოვანი, ასე რომ ერთი აქსელერომეტრი აკადემიაში ორივე დაბალი სიხშირის ვიბრაციას დისბალანსიდან და ძალიან მაღალი სიხშირის ვიბრაციას ტარი და გაჯიკი მოკვეთიდან. The ვიბრაციის ანალიზატორი შემდეგ ენერგიზებს აჩქარების სიგნალს ელექტრონულად, რათა მოთხოვნის მეთოდით გაჩვენოს სიჩქარე ან გადაადგილება — ერთი მძლავრი სენსორი, რომელიც ანაჭრის ყველაფერს, რაც ველომეტრმა გააკეთა და კიდევ ბევრი მეტი. ეს ზუსტად ისე მუშაობს, როგორც პორტატული ორ-არხიანი ბალანსეტი-1ა მიედინება ველში: იღებს აჩქარებას თავისი აქსელერომეტრებიდან, ინტეგრირებს სიჩქარემდე სიმძიმის შეფასებისთვის ISO კლასების წინააღმდეგ, და იყენებს იმავე სიგნალს ერთჯერადი სიმპლიტუდისა და ფაზის გასაზომად, რომელიც საჭიროა ერთ- და ორ-სიბრტყო ბალანსირებისთვის. თუ თქვენ გჭირდებათ სენსორების ტიპებს შორის კითხვების თარგმნა, ჩვენი ვიბრაციის ერთეულის გადამყვანი სუფთად მოძრაობს mm/s, µm და g-ს შორის.
ველომეტრი, შემდეგ, ახლა უმეტესწილად გვხვდება მუდმივად დაყენებული სენსორებად საშუალო სიჩქარის მანქანებში — ვენტილატორი, ტუმბოები და მოტორები — და განსაკუთრებით ძველი ქარხნებში, სადაც ისინი თავდაპირველად დაკითხული კონტროლის ტრანსდიუსერი იყო და აგრძელებს პატიოსან მუშაობას ათწლეულის მერე ათწლეულის განმავლობაში.
