Jutiklio tvirtinimo supratimas
Jutiklio montavimas yra metodas ir įranga, naudojami prijungti vibracija sensors — akcelerometrai ir greičio jutiklius — prie matavimo paviršiaus ant staklių. Tai kur kas daugiau nei tik mechaninė detalė: tvirtinimo būdas turi lemiamą įtaką matavimo kokybei, naudingumui dažnis reakcija ir patikimumas. Geras tvirtinimas užtikrina tvirtą mechaninį sujungimą, kuris tiksliai perduoda mašinos vibraciją į jutiklį nesukeldamas rezonansų ar nuostolių; prastas tvirtinimas riboja dažninę charakteristiką, sukelia amplitudės paklaidas arba leidžia jutikliui nukristi.
Metodas turi būti pritaikytas konkrečiai užduočiai. Nuolatinis stebėjimas reikalauja nuolatinio tvirtinimo (varžtais); atliekant įprastus matavimus dėl greičio naudojami magnetiniai tvirtinimai; rankinis kontaktas tinka tik greičiausiam patikrinimui. Norint gauti tikslius ir pakartojamus duomenis, būtina suprasti, kaip kiekvienas tvirtinimo būdas veikia jutiklio veikimą – tai yra įtvirtinta ISO 5348, mechaninio akselerometrų montavimo standartas.
1. Montavimo būdų palyginimas
Tvirtinimas varžtais — geriausias našumas
Metodas: jutiklis pritvirtinamas varžtais prie srieginės skylės naudojant jo integruotą sraigtą, tarp jungiamųjų paviršių užtepant ploną sluoksnį jungiamojo tepalo (tepalų arba alyvos), o sukimo momentas nustatomas pagal specifikaciją (paprastai 20–40 in-lb).
- Dažnių diapazonas: visas jutiklio veikimo diapazonas – nuo nuolatinės srovės iki daugiau nei 20 kHz.
- Didėjantis rezonansas: paprastai viršija 30 kHz, t. y. gerokai viršija matavimo diapazoną.
- Pakartojamumas: excellent.
- Stabilumas: nuolatinis ir saugus.
Paraiškos: nuolatinės stebėjimo įrangos, bearing-defect matavimai, kuriems reikalingi aukšti dažniai, kritiniai matavimai ir etaloniniai matavimai.
Klijinis tvirtinimas — puikios eksploatacinės savybės
Metodas: jutiklis pritvirtinamas cianoakrilatu (superklijais), epoksidine derva arba specialiais klijais, užtepant ploną, tolygų sluoksnį, taip užtikrinant pusiau nuolatinį montavimą.
- Dažnių diapazonas: iki 7–10 kHz (labai gerai).
- Didėjantis rezonansas: 15–20 kHz.
- Pakartojamumas: gerai, jei klijų sluoksnis užteptas tolygiai.
- Stabilumas: galioja tol, kol bus sąmoningai pašalintas.
Paraiškos: laikinos instaliacijos, trunkančios nuo kelių savaičių iki kelių mėnesių, atvejai, kai negalima gręžti skylių, lengvieji mechanizmai ir dauguma įprastinių vibracijos analizės darbų.
Magnetinis tvirtinimas — tinka kasdieniniams darbams
Metodas: Pagrindas su nuolatiniais magnetais tvirtinamas prie geležies turinčių paviršių, todėl jį galima greitai pritvirtinti ir nuimti be jokio paviršiaus paruošimo.
- Dažnių diapazonas: iki 2–3 kHz (tinka daugumai įrenginių).
- Didėjantis rezonansas: 4–7 kHz, o tai riboja aukšto dažnio matavimus.
- Pakartojamumas: vidutinis, priklausomai nuo sąlyčio su paviršiumi.
- Stabilumas: gali atsikabinti, jei vibracija yra stipri arba paviršius yra riebus.
Paraiškos: maršruto pagrindu būklės stebėjimo tyrimai, bendras mašinų vibracijos vertinimas, greiti patikrinimai ir atranka, taip pat visur, kur patogumas yra svarbesnis už maksimalų našumą.
Rankinis / zondas — tik kokybinis vertinimas
Metodas: jutiklis yra pritvirtintas prie zondo galiuko, kurį ranka prispaudžiame prie paviršiaus. Spaudimo jėga kinta, o tvirto sujungimo nėra.
- Dažnių diapazonas: iki 500–1000 Hz.
- Pakartojamumas: poor.
- Tikslumas: Galimas ±20–50 % nuokrypis.
- Stabilumas: rankų drebulys ir kintanti spaudimo jėga iškreipia matavimo rezultatus.
Paraiškos: tik greitas patikrinimas, bendrų problemų nustatymas ir sunkiai pasiekiamos vietos — netinka kiekybinei analizei ar tendencijų nustatymui.
2. Paviršiaus paruošimas
Geriausiam našumui
- Clean surface: nuvalyti dažus, rūdį, alyvą ir nešvarumus.
- Flat surface: jei reikia, nušlifuokite arba nušlifuokite, kad būtų užtikrintas visiškas sąlytis.
- Lygi paviršius: pašalinti iškilimus ir nelygumus.
- Kontaktinė medžiaga: užtepkite ploną sluoksnį tepalo, aliejaus arba specialios jungiamosios medžiagos.
Kodėl lygumas yra svarbus
- Lygumas yra itin svarbus standžiosios movos atveju.
- Dėl tarpų jutiklis gali siūbuoti, o tai pablogina dažninę charakteristiką.
- Oro tarpeliai veikia kaip spyruoklės, o tai sumažina didėjantis rezonansas.
- Idealus lygumas – ne daugiau kaip 0,02 mm (0,001 colio).
3. Montavimo vietos pasirinkimas
Idealios vietos
- Guolių korpusai, įrengti kuo arčiau vibracijos šaltinio.
- Konstrukcinės kreipiamosios su tvirtu, tiesioginiu sujungimu su guoliais.
- Venkite lanksčių dangčių ir lakštinio metalo.
- Venkite mazgų ar kitų vietų, kuriose ryšys yra silpnas.
Prieinamumas
- Saugus priėjimas techniniams darbuotojams.
- Tiesioginis matomumas arba pasiekiamumas.
- Apsaugoti nuo sugadinimo ir nestatyti praėjimų vietose.
- Praktiškas kabelių vedimas.
Kryptis
- Radialiniai matavimai, atliekami statmenai velenui.
- Ašies matavimai, atliekami lygiagrečiai su velenu.
- Paprastai kiekviename taške matuojama horizontali, vertikali, o kartais ir ašinė kryptis.
4. Kaip tvirtinimas riboja dažninę charakteristiką
Kiekvienas tvirtinimo elementas veikia kaip nedidelė masės ir spyruoklės sistema, kurios standumas nulemia rezonansinį dažnį. Žemiau šio rezonanso atsakas yra stabilus ir patikimas; artėjant prie jo ir viršijus jį, rodmenys iškraipomi. Lentelėje apibendrinamos praktinės ribos:
| Montavimo būdas | Naudojamas dažnis (kHz) | Montavimo rezonansas (kHz) |
|---|---|---|
| Stud (idealus) | Iki 20+ | >30 |
| Klijai | To 7–10 | 15–20 |
| Magnetinis | To 2–3 | 4–7 |
| Nešiojamas | To 0.5–1 | 2–3 |
Nykščio taisyklė
- Naudokite dažnius, neviršijančius maždaug trečdalio tvirtinimo rezonanso dažnio.
- Tai užtikrina, kad atsakas visame matavimo diapazone būtų vienodas.
- Virš šio lygio amplitudės paklaidos sparčiai didėja.
Tai galima išreikšti skaičiais, atsižvelgiant į konkrečią jutiklio masę ir sąlyčio standumą, naudojant akcelerometro tvirtinimo rezonanso skaičiuoklė, nes tai greičiausias būdas įsitikinti, kad pasirinktas tvirtinimo elementas neturės įtakos matavimo rezultatams.
5. Geriausia praktika
Pritaikyti metodą prie programos
- Atsparumo analizė esant aukštam dažniui: tik su tvirtinimo varžtais arba tik klijuojant.
- Bendrosios paskirties įranga, veikianti žemiau 1 kHz dažnio: magnetinis variantas yra priimtinas.
- Fotografavimas: iš pradžių fotografuokite iš rankų, kad būtų greičiau, o vėliau patvirtinkite nuotrauką naudodami stabilesnį laikiklį.
Nuolatinės instaliacijos
- Išgręžkite ir išsukite skyles strypų tvirtinimui.
- Naudokite sriegių fiksavimo pastą.
- Nuėmus jutiklį, uždenkite sriegines angas.
- Užfiksuokite kiekvieną matavimo vietą, kad būtų galima stebėti tendencijas.
Laikini įrenginiai
- Klijai, skirti montavimui, trunkantį kelias dienas ar savaites.
- Tinka maršrutiniams tyrimams.
- Prieš matuodami įsitikinkite, kad priedas pritvirtintas saugiai.
- Nuvalykite tiek magnetinį pagrindą, tiek paviršių, kad užtikrintumėte gerą sąlytį.
Tos pačios taisyklės taikomos ir nešiojamojo balansavimo prietaiso jutikliams. Atliekant balansavimą lauke naudojant tokį prietaisą kaip Balanset-1A, kad pakartojama amplitudė ir fazė priklausytų nuo to, ar kiekvieną kartą kiekvienas akselerometras būtų montuojamas vienodai toje pačioje vietoje – ant varžto arba švaraus magnetinio pagrindo ant paruošto guolio korpuso – kad būtų galima prasmingai palyginti reakcijas į bandomąjį svorį. Nepriklausomai nuo jutiklio tipo, pradedant nuo pjezoelektrinis akselerometras to a velometras, tvirtinimas iš esmės lemia duomenų kokybę. Tinkamai pritaikius metodiką prie reikalavimų, užtikrinus tvirtą sąsają paruošus paviršių ir laikantis dažnio ribų, gaunami tikslūs ir patikimi matavimai, kurie leidžia atlikti veiksmingą diagnostiką ir būklės stebėjimas depend on.
