Velometro (greičio jutiklio) supratimas
A velometras, tiksliau greičio keitiklis arba greičio jutiklis, yra tam tikros rūšies keitiklis naudojamas matuoti vibracija. Jo ypatybė yra ta, kad jis sukuria elektrinį išėjimą, tiesiogiai proporcingą greitis vibruojančio paviršiaus, prie kurio jis pritvirtintas. Tuo jis skiriasi nuo akselerometras, kurio išėjimas yra proporcingas pagreitis, ir iš artumo zondas, kurio išėjimas yra proporcingas poslinkis.
1. Apibrėžimas: Kas yra velometras?
Kadangi greitis yra parametras, pagal kurį daugumoje tarptautinių standartų sprendžiama, kaip šiurkščiai veikia mašina, jutiklis, tiesiogiai pranešantis apie greitį, yra konceptualiai patrauklus. Klasikinis velometras yra savarankiškas, save generuojantis prietaisas - jam nereikia nei maitinimo šaltinio, nei signalo kondicionavimo, kad gautų naudingą išvestį. Nors šiuo metu velometras yra mažiau paplitęs nei akcelerometras šiuolaikiniuose nešiojamuosiuose duomenų rinkimo įrenginiuose, jis vis dar turi realią paskirtį, ypač nuolat stebint vidutinio greičio mašinas ir kaip platesnės šeimos narys. seisminiai keitikliai kurie matuoja judėjimą laisvosios erdvės, o ne fiksuotos struktūros atžvilgiu.
2. Kaip veikia velometras
Tradiciniai velometrai yra elektrodinaminiai jutikliai. Jie veikia tokiu pačiu principu kaip dinaminis mikrofonas ar gitaros imtuvas, vadovaudamiesi Faradėjaus indukcijos dėsniu:
- Korpuso viduje yra ant minkštų spyruoklių pakabintas vielos ritinys.
- Nuolatinis magnetas tvirtai pritvirtintas prie korpuso.
- Kai jutiklis sumontuotas ant vibruojančios mašinos, korpusas ir magnetas juda kartu su mašinos paviršiumi.
- Dėl savo inercijos spyruoklės pakabinta ritė turi tendenciją nejudėti erdvėje (tai seisminis principas).
- Santykinis judesys tarp judančio magneto ir beveik nejudančios ritės indukuoja įtampą ritėje.
- Pagal Faradėjaus dėsnį indukuota įtampa yra tiesiogiai proporcinga santykinio judėjimo greičiui - būtent toks dydis mums reikalingas.
Spyruoklės ir masės sistema taip elgiasi tik virš savo savasis dažnis (dažnai apie 8-10 Hz), todėl jutikliui nustatoma žemo dažnio riba. Taip pat yra šiuolaikinių pjezoelektrinių velometrų: tai iš esmės akselerometrai su įmontuotu elektroniniu integracija grandinė, paverčianti pagreitį greičio signalu pačiame jutiklyje, todėl išvengiama trapių judančių elektrodinaminės konstrukcijos dalių.
3. Velometrų privalumai ir trūkumai
Privalumai
- Tiesioginė greičio išvestis: jie iš karto matuoja greitį - parametrą, kuris dažniausiai naudojamas vertinant vibracijos sunkumas bendrosios paskirties mašinose maždaug nuo 10 Hz iki 1 000 Hz dažnių juostoje (pagal ISO 20816, šiuolaikinis ISO 10816 teisių perėmėjas). Analizatoriuje nereikia integruoti, todėl signalų grandinė išlieka paprasta.
- Savarankiškas maitinimas (pasyvus): tradiciniai elektrodinaminiai velometrai patys generuoja signalą ir jiems nereikia išorinio maitinimo, o tai naudinga kai kuriose pramoninėse ir pavojingose zonose.
- Geras žemų dažnių atsakas: virš jų savojo dažnio, jie paprastai yra jautresni žemesniuose dažniuose nei daugelis bendrosios paskirties akselerometrų, todėl duoda stiprų ir švarų signalą ten, kur yra disbalansas ir nesuderinamumas.
Trūkumai
- Ribotas dažnių diapazonas: jų naudojama juosta yra siauresnė nei akselerometro. Jie netinka aukšto dažnio poveikiui, kurį sukelia guolių defektai arba pavarų defektai, kurie yra gerokai aukščiau jų ribos.
- Judančios dalys: vidinis spyruoklės ir ritės mazgas gali pavargti, pasislinkti arba visiškai sugesti, ypač esant didelei vibracijai.
- Jautrumas orientacijai: jie turi būti montuojami ta kryptimi, kuriai buvo suprojektuoti (vertikaliai arba horizontaliai), nes sunkio jėga iš anksto įtempia spyruoklinę pakabą.
- Didesnis ir sunkesnis: jie paprastai yra daug didesni ir sunkesni už šiuolaikinius akselerometrus, kurie gali apkrauti lengvas konstrukcijas.
- Jautrumas magnetiniams laukams: stiprūs išoriniai laukai, pvz., esantys prie didelių variklių, gali susijungti į ritę ir sugadinti rodmenis.
4. Velometras ir akselerometras
Dėl modernaus nešiojamo duomenų rinkimo ir vibracijos diagnostika, akselerometras pasirenkamas jutiklis. Jo dažninė charakteristika yra daug platesnė ir plokštesnė, todėl vienas akselerometras fiksuoja ir žemo dažnio vibraciją dėl disbalanso, ir labai aukšto dažnio vibraciją dėl guolių ir pavarų gedimų. . vibracijos analizatorius tada pagreičio signalas integruojamas elektroniniu būdu, kad pagal poreikį būtų rodomas greitis arba poslinkis - vienas tvirtas jutiklis, apimantis viską, ką darė velometras, ir dar daugiau. Būtent taip veikia nešiojamasis dviejų kanalų Balanset-1A veikia lauke: iš akcelerometrų imamas pagreitis, integruojamas į greitį, kad būtų galima įvertinti sunkumą pagal ISO klases, ir tas pats signalas naudojamas 1× amplitudės ir fazės matavimui, reikalingam vienos ir dviejų plokštumų balansavimui. Jei reikia perskaičiuoti skirtingų tipų jutiklių rodmenis, mūsų Vibracijos vienetų keitiklis aiškiai pereina nuo mm/s, µm iki g.
Todėl dabar greičio matuokliai dažniausiai naudojami kaip nuolatiniai jutikliai vidutinio greičio mašinose - ventiliatoriuose, siurbliuose ir varikliuose - ir ypač senesnėse gamyklose, kur jie buvo iš pradžių nurodyti kaip stebėjimo keitiklis ir dešimtmetį po dešimtmečio toliau sąžiningai atlieka savo darbą.
