Velometra (ātruma sensora) izpratne
A velometrs, oficiāli ātruma devējs vai ātruma sensors, ir ātruma sensora veids. devējs izmanto, lai mērītu vibrācija. Tās raksturīgā iezīme ir tā, ka tas rada elektrisku izejas signālu, kas ir tieši proporcionāls ātrums no vibrējošās virsmas, pie kuras tas ir piestiprināts. Tas to atšķir no akselerometrs, kura jauda ir proporcionāla paātrinājums, un no tuvuma zonde, kura jauda ir proporcionāla pārvietojums.
1. Definīcija: Kas ir velometrs?
Tā kā ātrums ir parametrs, ko lielākā daļa starptautisko standartu izmanto, lai noteiktu, cik raiti darbojas mašīna, sensors, kas tieši ziņo par ātrumu, ir konceptuāli pievilcīgs. Klasiskais velometrs ir autonoma, pašģenerējoša ierīce - tai nav nepieciešams barošanas avots un signāla kondicionēšana, lai iegūtu izmantojamu izejas signālu. Lai gan mūsdienās tas ir mazāk izplatīts nekā akselerometrs mūsdienu pārnēsājamās datu vākšanas sistēmās, velometram joprojām ir reāls pielietojums, jo īpaši vidēja ātruma mašīnu pastāvīgā uzraudzībā un kā plašākas grupas dalībniekam. seismiskie devēji kas mēra kustību attiecībā pret brīvo telpu, nevis pret fiksētu struktūru.
2. Kā darbojas velometrs
Tradicionālie velometri ir elektrodinamiskie sensori. Tie darbojas pēc tāda paša principa kā dinamiskais mikrofons vai ģitāras skaņas noņēmējs, ko regulē Faradeja indukcijas likums:
- Korpusa iekšpusē uz mīkstām atsperēm ir iestiprināta stieples spole.
- Pastāvīgais magnēts ir stingri piestiprināts pie korpusa.
- Ja sensors ir uzstādīts uz vibrējošas mašīnas, korpuss un magnēts pārvietojas kopā ar mašīnas virsmu.
- Sakarā ar tās inerci atsperes piekārtajai spolei ir tendence palikt nekustīgai telpā (tas ir seismiskais princips).
- Relatīvā kustība starp kustīgo magnētu un gandrīz nekustīgo spoli inducē spriegumu spolē.
- Saskaņā ar Faradeja likumu šis inducētais spriegums ir tieši proporcionāls relatīvās kustības ātrumam - tieši tas lielums, ko mēs vēlamies.
Atsperu masas sistēma šādi uzvedas tikai virs savas dabiskā frekvence (bieži aptuveni 8-10 Hz), kas nosaka sensora zemās frekvences robežu. Pastāv arī mūsdienīgi “pjezoelektriskie velometri”: tie būtībā ir akselerometri ar iebūvētu elektronisku sensoru. integrācija shēma, kas pārveido paātrinājumu par ātruma signālu pašā sensorā, apejot elektrodinamiskās konstrukcijas trauslās kustīgās daļas.
3. Velometru priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības
- Tiešā ātruma izvade: tie uzreiz mēra ātrumu - parametru, ko visbiežāk izmanto, lai novērtētu vibrācijas intensitāte vispārējas nozīmes mašīnām aptuveni 10 Hz līdz 1 000 Hz diapazonā (pēc ISO 20816, kas ir ISO 10816 mūsdienu pēctecis). Analizatorā nav nepieciešama integrācija, tāpēc signāla ķēde ir vienkārša.
- Pašpietiekams (pasīvs): tradicionālie elektrodinamiskie velometri paši ģenerē signālu un tiem nav nepieciešama ārēja jauda, kas ir noderīgi dažās rūpnieciskās un bīstamās zonās.
- Laba zemo frekvenču reakcija: virs to dabiskās frekvences, tie parasti ir jutīgāki zemākās frekvencēs nekā daudzi vispārējas nozīmes akselerometri, sniedzot spēcīgu, tīru signālu tur, kur pastāv nelīdzsvarotība un nesaskaņotība.
Trūkumi
- Ierobežots frekvenču diapazons: to izmantojamā josla ir šaurāka nekā akselerometra josla. Tie nav piemēroti augstfrekvences triecieniem. gultņu defekti vai pārnesumu defekti, kas ir krietni virs to robežvērtības.
- Kustīgās daļas: iekšējais atsperes un spoles mezgls var nogurt, noslīdēt vai pilnībā sabojāties, jo īpaši augstas vibrācijas apstākļos.
- Jūtīgums pret orientāciju: tie jāuzstāda tādā orientācijā, kādai tie ir paredzēti (vertikāli vai horizontāli), jo gravitācijas spēks iepriekš noslogo atsperu balstiekārtu.
- Lielāks un smagāks: tie parasti ir daudz lielāki un smagāki par mūsdienu akselerometriem, kas var radīt masas slodzi vieglām konstrukcijām.
- Jutība pret magnētiskajiem laukiem: spēcīgi ārējie lauki, piemēram, pie lieliem motoriem, var savienoties ar spoli un bojāt rādījumus.
4. Velometrs pret akselerometru
Mūsdienīgai pārnēsājamai datu vākšanai un vibrācijas diagnostika, akselerometrs ir izvēlētais sensors. Tā frekvenču diapazons ir daudz plašāks un līdzenāks, tāpēc viens akselerometrs uztver gan zemas frekvences vibrāciju, ko rada nelīdzsvarotība, gan ļoti augstas frekvences vibrāciju, ko rada gultņu un pārnesumu defekts. . vibrācijas analizators pēc tam paātrinājuma signālu integrē elektroniski, lai pēc pieprasījuma parādītu ātrumu vai pārvietojumu - viens izturīgs sensors, kas aptver visu, ko velemetrs, un vēl daudz ko citu. Tieši tā darbojas pārnēsājamais divkanālu Balanset-1A darbojas lauka apstākļos: tas ņem paātrinājumu no akselerometriem, integrē to ātrumā, lai novērtētu smaguma pakāpi atbilstoši ISO pakāpēm, un izmanto to pašu signālu, lai izmērītu 1 × amplitūdu un fāzi, kas nepieciešama vienas un divu plakņu balansēšanai. Ja jums ir nepieciešams pārveidot rādījumus starp sensoru tipiem, mūsu Vibrācijas vienības pārveidotājs precīzi pārvietojas starp mm/s, µm un g.
Velometri tagad lielākoties tiek izmantoti kā pastāvīgi uzstādīti sensori uz vidēja ātruma mašīnām - ventilatoriem, sūkņiem un motoriem - un jo īpaši vecākās iekārtās, kur tie bija sākotnēji noteiktie kontroles devēji un turpina godprātīgi strādāt desmit gadus pēc desmit gadiem.
