속도계(속도 센서) 이해하기
A 속도계, 좀 더 정식 명칭으로는 속도 변환기 또는 속도 센서라고도 하며, 이는 일종의 변환기 측정하는 데 사용됨 진동. 이 장치의 가장 큰 특징은 전류가 에 정비례하는 전력을 출력한다는 점이다. 속도 이 장치가 부착된 진동 표면의. 이는 이를 가속도계, 그 산출량은 다음의 비례 관계에 따라 가속, 및 근접 프로브, 그 산출량은 다음의 비례 관계에 따라 배수량.
1. 정의: 벨로미터란 무엇인가?
속도는 기계의 작동 거칠기를 판단하는 데 대부분의 국제 표준에서 사용하는 매개변수이므로, 속도를 직접 측정해 전달하는 센서는 개념적으로 매력적이다. 전통적인 벨로미터는 자체적으로 구동되는 독립형 장치로, 사용 가능한 출력을 생성하는 데 전원 공급이나 신호 처리 과정이 필요하지 않습니다. 현대적인 휴대용 데이터 수집 분야에서 가속도계보다 덜 흔해졌지만, 벨로미터는 여전히 실질적인 활용 가치를 지니고 있으며, 특히 중속 기계의 상시 모니터링이나 더 광범위한 센서 제품군의 일원으로서 진동 변환기 고정된 구조물이 아닌 자유 공간에 대한 상대적 움직임을 측정하는 것.
2. 속도계의 작동 원리
기존의 속도계는 전기역학적 센서입니다. 이 센서들은 패러데이의 유도 법칙에 따라 작동하며, 동적 마이크나 기타 픽업과 동일한 원리를 따릅니다:
- 하우징 내부에는 부드러운 스프링에 매달린 전선 코일이 있습니다.
- 영구 자석이 하우징에 단단히 고정되어 있습니다.
- 센서가 진동하는 기계에 장착되면, 하우징과 자석이 기계 표면과 함께 움직입니다.
- 관성 때문에 스프링으로 지지된 코일은 공간 내에서 제자리에 머무르려는 경향이 있다(이것이 지진 원리이다).
- 움직이는 자석과 거의 고정된 코일 사이의 상대적 운동은 코일에 전압을 유도한다.
- 파라데이의 법칙에 따르면, 그 유도 전압은 상대 운동 속도에 정비례하는데, 이는 바로 우리가 구하고자 하는 값이다.
이 스프링-질량 시스템은 자기 중심보다 높은 위치에서만 이런 방식으로 동작합니다 고유 진동수 (대개 8~10Hz 정도)이며, 이것이 센서의 저주파 한계치를 결정합니다. 현대의 “압전 속도계”도 존재하는데, 이는 본질적으로 전자 회로가 내장된 가속도계입니다. 통합 센서 내부에서 가속도를 속도 신호로 변환하는 회로로, 전기역학적 설계의 취약한 움직이는 부품을 우회합니다.
3. 속도계의 장단점
장점
- 속도 직접 출력: 그들은 즉시 속도를 측정합니다 — 평가에 가장 많이 사용되는 지표인 진동 심각도 대략 10Hz에서 1,000Hz 대역의 범용 기계에 대해 (다음에 따라) ISO 20816(ISO 10816의 현대적 후속 표준). 분석기에 별도의 통합 과정이 필요하지 않아 신호 경로를 단순하게 유지할 수 있습니다.
- 자체 전원 방식 (수동형): 기존의 전기역학적 속도계는 자체적으로 신호를 생성하므로 외부 전원이 필요하지 않아, 일부 산업 현장이나 위험 지역에서의 설치에 유용합니다.
- 우수한 저주파 응답: 공진 주파수 이상에서는 일반적으로 많은 범용 가속도계보다 저주파수 영역에서 더 높은 감도를 보여주며, 불균형이나 정렬 불량이 발생하는 지점에서 강력하고 깨끗한 신호를 제공합니다.
단점
- 제한된 주파수 범위: 이들의 사용 가능한 주파수 대역은 가속도계보다 좁습니다. 이들은 고주파 충격에는 적합하지 않습니다. 베어링 결함 또는 기어 결함… 이는 롤오프 지점을 훨씬 상회하는 수준이다.
- 움직이는 부품: 내부 스프링 및 코일 어셈블리는 특히 진동이 심한 환경에서 피로 현상이 발생하거나 위치가 어긋나거나 아예 고장 날 수 있습니다.
- 방향에 대한 민감도: 중력이 스프링 서스펜션에 예압을 가하기 때문에, 이 부품들은 설계된 방향(수직 또는 수평)대로 설치해야 합니다.
- 더 크고 무겁다: 이들은 일반적으로 현대의 가속도계보다 훨씬 크고 무거워, 경량 구조물에 과도한 하중을 가할 수 있다.
- 자기장에 대한 민감도: 대형 모터 근처와 같이 강한 외부 자기장이 코일에 유입되어 측정값을 왜곡시킬 수 있습니다.
4. 속도계 대 가속도계
최신 휴대용 데이터 수집 및 진동 진단, 그 가속도계 이 센서가 가장 적합합니다. 이 센서의 주파수 응답 범위가 훨씬 넓고 평탄하기 때문에, 단일 가속도계만으로도 불균형으로 인한 저주파 진동과 베어링 및 기어 결함으로 인한 초고주파 진동을 모두 포착할 수 있습니다. 진동 분석기 그런 다음 가속도 신호를 전자적으로 적분하여 필요에 따라 속도나 변위를 표시합니다. 이 견고한 센서 하나만으로도 속도계(velometer)가 수행하던 모든 기능을 아우를 뿐만 아니라 그 이상의 기능까지 제공합니다. 바로 이것이 휴대용 2채널 발란셋-1A 현장에서 작동 방식은 다음과 같습니다. 가속도계에서 가속도 데이터를 읽어와 이를 통합하여 속도를 산출하고, 이를 바탕으로 ISO 등급에 따른 충격 심각도를 평가하며, 동일한 신호를 사용하여 단축 및 이축 균형 조정에 필요한 1× 진폭과 위상을 측정합니다. 센서 유형 간에 측정값을 변환해야 하는 경우, 당사의 진동 단위 변환기 mm/s, µm, g 단위 간을 매끄럽게 전환합니다.
따라서 벨로미터는 현재 주로 팬, 펌프, 모터와 같은 중속 기계에 영구적으로 설치된 센서 형태로 사용되며, 특히 초기 설계 단계에서 모니터링 변환기로 지정되어 수십 년 동안 꾸준히 제 역할을 다해 온 구형 설비에서 흔히 찾아볼 수 있다.
