Seisminių keitiklių supratimas
Apibrėžimas: Kas yra seisminis keitiklis?
Seisminis keitiklis (dar vadinamas seisminiu jutikliu arba inerciniu keitikliu) yra vibracija Jutiklis, kuris naudoja vidinę seisminę masę (patvirtinimo masę), pakabintą spyruoklėmis ar kitais lankstais elementais, kaip inercinį atskaitos tašką, kad matuotų absoliutų jutiklio pagrindo judėjimą. Kai jutiklio korpusas vibruoja, inercinė masė linkusi likti nejudanti erdvėje (virš masės ir spyruoklės sistemos natūralaus dažnio), o santykinis judėjimas tarp vibruojančio korpuso ir santykinai nejudančios masės yra matuojamas ir paverčiamas elektriniu signalu, vaizduojančiu vibraciją.
Terminas “seisminis” kilęs iš žemės drebėjimų matavimo (seismometrų), kur šis principas pirmą kartą buvo panaudotas – pakibusi masė išlieka santykinai nejudanti, o žemė juda po ja. Mašinų stebėjimo srityje abu greičio keitikliai ir akcelerometrai yra seisminiai keitikliai, nors šis terminas dažniausiai siejamas su greičio matavimais.
Veikimo principas
Masės-spyruoklių-slopinimo sistema
- Seisminė masė: Pakabinamas jutiklio korpuse
- Pavasaris: Mechaninės spyruoklės arba lenkimai, palaikantys masę
- Slopinimas: Oro, magnetinis arba skysčio slopinimas
- Transdukcija: Santykinis judėjimas paverčiamas elektriniu signalu
Dažnio atsako regionai
- Žemiau natūralaus dažnio: Masės ir būsto kainos juda kartu (silpnas atsakas)
- Esant natūraliam dažniui: Rezonansas (sustiprintas, bet iškraipytas)
- Virš natūralaus dažnio: Masė nejuda, korpusas vibruoja (geras matavimo regionas)
- Naudojamas diapazonas: Paprastai > 2 × natūralus dažnis
Seisminių keitiklių tipai
Greičio keitikliai (judančios ritės)
- Magnetas, pakabintas spyruoklėmis ritės viduje
- Santykinis greitis sukuria įtampą (elektromagnetinė indukcija)
- Natūralus dažnis paprastai 8–15 Hz
- Naudojamas esant dažniui virš 16–30 Hz
- Tiesiogiai matuoja greitį
Akselerometrai
- PjezoelektrinisPjezokristalas jaučia masės jėgą
- MEMS: Talpinis arba pjezorezistinis jutimas
- Didesnis natūralus dažnis (10–30 kHz)
- Naudojamas nuo ~1 Hz ir didesnių dažnių
- Matuoja pagreitį
Seisminiai ir ne seisminiai jutikliai
Seisminiai jutikliai (inercinė atskaitos sistema)
- Akselerometrai, greičio keitikliai
- Išmatuokite absoliutų judėjimą
- Montuojamas ant vibruojančios konstrukcijos
- Vidinė masė suteikia atskaitos tašką
- Dažniausiai naudojamas mašinų stebėjimui
Ne seisminiai jutikliai (išorinis etalonas)
- Artumo zondai (sūkurinė srovė)
- Išmatuokite santykinį judėjimą tarp dviejų paviršių
- Reikalingas stacionarus tvirtinimo taškas
- Išmatuokite veleno judėjimą guolio atžvilgiu
- Naudojamas veleno vibracijos matavimui
Seisminio projektavimo privalumai
Savarankiška nuoroda
- Nereikia išorinės nuorodos
- Galima montuoti bet kurioje vibruojančios konstrukcijos vietoje
- Matuoja absoliutų judėjimą inercinėje erdvėje
Universalumas
- Vieno jutiklio tipas daugeliui pritaikymų
- Laikinas arba nuolatinis įrengimas
- Nešiojamas tarp mašinų
Apribojimai
Dažnio atsako apribojimai
- Negalima patikimai išmatuoti mažesnio nei ~2 × natūralaus dažnio
- Greičio keitikliai prastai veikia esant mažesniam nei 15–20 Hz dažniui.
- Kompromisas: mažas natūralus dažnis (geras žemo dažnio atsakas) ir didelis dydis
Matuoja būsto judėjimą
- Matuoja guolio korpusą, o ne tiesiogiai veleną
- Korpuso vibracija ≠ veleno vibracija (veikiama guolio standumo, konstrukcijos)
- Tiesioginiam veleno judėjimui reikalingi artumo jutikliai
Paraiškos
Mašinų būklės stebėjimas
- Guolių korpuso matavimai
- Bendra vibracijos tendencija
- Guolio defektas aptikimas
- Bendroji mašinų diagnostika
Struktūrinė vibracija
- Pastato ir pamatų vibracija
- Seisminis stebėjimas (žemės drebėjimai)
- Mašinų keliama žemės vibracija
Modalinė analizė
- Įvertinkite struktūrinį atsaką į poveikį
- Nustatykite natūralius dažnius ir modų formas
- Perdavimo funkcijos matavimai
Seisminiai keitikliai, naudojantys vidines mases kaip inercinius atskaitos taškus, sudaro vibracijos matavimo pagrindą stebint besisukančius įrenginius. Seisminio principo supratimas – kaip pakabintos masės leidžia matuoti absoliutų judėjimą – paaiškina tiek akselerometrų, tiek greičio keitiklių, pramoninių vibracijos analizės programų „darbinių arklių“, galimybes, tiek apribojimus.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									