Keitikliai: vibracijos analizės jutikliai
Svetainėje vibracijos analizė, a keitiklis tai prietaisas, kuris paverčia fizinį, mechaninį judesį - vibracija - į proporcingą elektrinį signalą, kurį duomenų rinkėjas arba stebėsenos sistema gali apdoroti, išmatuoti ir analizuoti. Keitikliai yra pagrindiniai jutikliai ir pirmoji matavimo grandinės grandis; be patikimo keitiklio neįmanoma prasminga analizė. Tinkamo keitiklio pasirinkimas yra labai svarbus sprendimas, kuris priklauso nuo mašinos tipo, jos darbo greičio ir konkrečių stebimų gedimų - nes kiekvienas keitiklio tipas natūraliai jautrus skirtingai vibracijos vaizdo daliai.
1. Matavimo grandinė ir trys parametrai
Vibraciją galima apibūdinti bet kuriuo iš trijų susijusių dydžių, o tai, kurį iš jų keitiklis matuoja, lemia jo pranašumą. Poslinkis dominuoja esant žemam dažniui ir atspindi bendrą judėjimą; greitis yra tolygiausia priemonė vidutinėje dažnių juostoje, kurioje dažniausiai pasitaiko gedimų, ir pagreitis pabrėžia aukšto dažnio įvykius, kurie signalizuoja apie ankstyvus guolių ir pavarų pažeidimus. Šie trys dalykai yra matematiškai susiję. integracija pagreičio signalą paverčia į greitį, o vėliau - į poslinkį, todėl vienas jutiklis, naudojant elektroniką, gali atlikti kelis vaidmenis. Nepriklausomai nuo parametro, keitiklis perduoda informaciją likusiai grandinės daliai: signalo kondicionavimui, skaitmeninimui ir galiausiai analizatoriui.
2. Trys pagrindiniai vibracijos keitiklių tipai
Pramoninių mašinų stebėjime naudojami trys pagrindiniai keitiklių tipai, kurių kiekvienas matuoja skirtingą fizikinį vibracijos parametrą.
Akselerometras (matuoja pagreitį)
Svetainė akselerometras yra bene labiausiai paplitęs ir universalus vibracijos keitiklis. Jis matuoja konstrukcijos, ant kurios jis sumontuotas, pagreitį.
- Principas: dauguma pramoninių padalinių yra pjezoelektrinis, naudojant kristalą, kuris, veikiamas vidinės seisminės masės, generuoja krūvį.
- Stipriosios pusės: itin platus dažnių diapazonas, didelis tvirtumas, daugybė galimų konstrukcijų ir tinkamumas beveik bet kokiai mašinai. Jie ypač gerai aptinka aukšto dažnio įvykius.
- Pagrindinė paskirtis: bendrosios paskirties mašinų, nuo mažo greičio mašinų iki labai didelio greičio turbininių mašinų, stebėjimas ir jutiklis, skirtas aukšto dažnio gedimams, pvz. guolis ir pavarų defektai.
Greičio keitiklis (matuoja greitį)
A greičio keitiklis tai elektrodinaminis jutiklis, kuris tiesiogiai matuoja vibracijos greitį.
- Principas: jis veikia kaip mikrofonas - magnetiniame lauke pakabinta vielos ritė, o korpusui vibruojant santykinis ritės ir magneto judesys sukuria įtampą, proporcingą greičiui.
- Stipriosios pusės: stiprus, mažai triukšmo keliantis signalas vidutinių dažnių juostoje (maždaug nuo 10 Hz iki 1 000 Hz), t. y. būtent ten, kur dažniausiai pasitaiko gedimų, pvz. disbalansas ir nesutapimas ir nereikia išorinio maitinimo.
- Silpnybės: yra trapesni už akselerometrą, jų dažnių diapazonas ribotas, jie jautrūs magnetiniams laukams ir montavimo krypčiai. Klasikinė savaiminio generavimo ritės ir magneto konstrukcija - tai velometras - iš esmės pakeitė akcelerometrai su elektronine integracija.
- Pagrindinė paskirtis: istoriškai buvo pagrindinis bendro stebėjimo prietaisas, kol nebuvo paplitę patikimi akcelerometrai, ir vis dar kartais pasirenkamas nuolatiniams įrenginiams vidutinio dažnio diapazone.
Artumo zondas (matuoja poslinkį)
Svetainė artumo zondasarba sūkurinių srovių zondas, yra bekontaktis keitiklis, matuojantis besisukančio veleno poslinkį.
- Principas: Naudojant elektromagnetinį lauką, veleno paviršiuje indukuojamos ir matuojamos sūkurinės srovės, nustatant tarpą tarp zondo antgalio ir veleno.
- Stipriosios pusės: jis matuoja paties veleno, o ne korpuso judesį, yra bekontaktis, o jo atsakas siekia iki 0 Hz (nuolatinė srovė), todėl jis fiksuoja vidutinę veleno padėtį ir jo vibraciją.
- Pagrindinė paskirtis: labai svarbūs apsaugant ir stebint kritines, greitaeiges turbinines mašinas su skysčio plėvele. slankiojantys guoliai - turbinos ir kompresoriai - ir analizuoti veleno orbita ir centrinės linijos padėtis.
3. Tinkamo keitiklio pasirinkimas
Pasirinkti keitiklį yra labai svarbus žingsnis rengiant bet kokią stebėsenos programą. Bendroji taisyklė - pasirinkti jutiklį, kuris yra jautriausias numatomų gedimų dažnių diapazone:
- Naudokite artumo zondai veleno judėjimui mašinose su skysčio plėvelės guoliais, kai velenas gali labai judėti palyginti nejudriame korpuse.
- Naudokite akcelerometrai viskam kitam, nes jie yra universaliausi. Signalą galima integruoti į greitį analizuojant vidutinio dažnio gedimus arba naudoti tiesiogiai kaip pagreitį aukšto dažnio gedimams.
Pasirinkimą papildo du praktiniai veiksniai. Keitiklio jautrumas turi atitikti numatomą vibracijos amplitudę - per maža ir maži gedimai pasimeta triukšme, per didelė ir stiprūs signalai išnyksta - ir jos naudingumą. dažnis diapazonas turi apimti dominančius gedimų dažnius. Įkrovos išėjimo pjezoelektriniams jutikliams taip pat reikia atitinkamo įkrovimo stiprintuvas grandinėje.
4. Reverteriai lauko balansavimo ir diagnostikos srityje
Nešiojamajame instrumente keitiklis yra komponentas, nuo kurio priklauso visa kita. Dviejų kanalų lauko analizatorius, pvz. Balanset-1A paprastai suporuojami du IEPE akcelerometrai su optiniu tachometru kaip fazės atskaitos tašku, sinchronizuojant amplitudę ir fazę kiekviename guolyje, kai mašina veikia savo atramose darbiniu greičiu. Ši akselerometrais pagrįsta grandinė leidžia prietaisui apskaičiuoti vienos ir dviejų plokštumų balansavimo korekcinius svorius ir atlikti įprastinius darbus. vibracijos stebėjimas - aiškiai iliustruoja bendrą principą, kad akcelerometras yra standartinis keitiklis, naudojamas daugumoje sukimosi mašinų darbų, o artimojo matavimo zondas ir akcelerometras - ne. seisminis keitiklis skirti tiems atvejams, kuriems jų fizika geriausiai tinka.
