Мерење на релативни вибрации на ротор со помош на безконтактни линеарни сензори за поместување

Со Balanset-1A можете да ги измерите релативните вибрации на ротор користејќи безконтактни линеарни енкодери.

1.1 Избор на типот на сензорот и поставување

Во зависност од задачата, за мерења може да се користат или вибрациски сензори или сензори за поместување. За да се избере типот на сензорот, потребно е на панелот “Sensor type” (во долниот дел на главниот прозорец) да се стави ознака во полето “Vibro” или “Linear”.

Пред да се започне со мерењето, потребно е да се провери дали коефициентите на конверзија на сензорите се правилно поставени. За таа цел притиснете го копчето “F4-Settings” во главниот работен прозорец на програмата (види Сл. 1) и одете во прозорецот за поставки наменет за внесување на коефициентите на конверзија (види Сл. 2).

Во работниот прозорец прикажан на Сл. 2, во соодветните полиња треба да се внесат коефициентите на конверзија на линеарните и вибрациските сензори. Овие коефициенти се наведени во пасошот на инструментот. Обично не треба да ги менувате.

За линеарните поместување сензори што се користат во комплетот на инструментот Balanset-1A, коефициентите на конверзија соодветно се еднакви на:

• Kprl1 = 0.94 mV/μm (коефициент на конверзија на сензорот на 1-виот канал);
• Kprl2 = 0.94 mV/μm (коефициент на конверзија на сензорот на 2-риот канал).

За правилна работа, линеарниот енкодер мора да биде инсталиран на одредено растојание од површината на предметот на мерење. Номиналниот зазор помеѓу површината и крајот на сензорот изнесува 3.5 mm. Во тој случај на излезот на сензорот има постојан напон од 2.48 волти. Овој напон ќе биде прикажан во полињата “Channel1” и “Channel2” соодветно за првиот и вториот канал.

За да го компензирате, мора да го притиснете копчето “Remove DC”. Мал преостанат офсет нема да пречи на мерењето.

 

 

 

Внимание! Наведените вредности на номиналниот зазор и коефициентите на конверзија на линеарните енкодери се дадени за ротори изработени од челик. За ротори изработени од други метали (бакар, бронза, алуминиум), номиналниот зазор и коефициентите на конверзија на сензорите треба да ги определи корисникот експериментално, со спроведување на калибрација.

За да ги зачувате изменетите параметри, притиснете го копчето “OK”. Новите параметри ќе бидат зачувани во датотека и ќе се користат за понатамошни мерења.

1.2 Мерење на радијалното биење на роторот

Радијалното биење на роторот може да се измери со безконтактни сонди за близина во две рамнини според шемата прикажана на сл. 3. За да се измери и нацрта временската функција и спектарот на биење на роторот, доколку е потребно, мора да се извршат неколку подготвителни операции, вклучувајќи:

• изберете дијаметрални пресеци на роторот во кои ќе се вршат мерењата;
• да се инсталираат безконтактни линеарни сензори за поместување 5 и 6 и фаза сензор за агол 7 на машинското легло со помош на специјални уреди (на пр. магнетни триподи);
• поврзете ги сензорите за близина за линеарно движење на конекторите X1 и X2, а сензорот за фазен агол на конекторот X3 на мерниот блок;
• поставете номинален мерен зазор ∆ помеѓу површината на роторот и сетилниот елемент за секој линеарен енкодер (за ротор изработен од челик ∆ = 3.5 mm);
• поставете на роторот рефлектирачка ознака потребна за активирање на сензорот за фазен агол 7 и проверете го активирањето на сензорот;
• поврзете го мерниот блок со компјутерот.

 

 

Ако го притиснете копчето “F8 – Charts” во главниот работен прозорец (види Сл. 1), на екранот на компјутерот се прикажува работниот прозорец “Graphs” (види Сл. 5), наменет за изградба на различни видови графикони на радијалното биење на роторот.

 

 

Копчињата во овој прозорец ги градат следните графикони:

• Кога ќе го притиснете копчето “Broadband vibration” во овој прозорец, се прикажува временската функција на радијалното биење на роторот.
• Ако се притисне копчето “Rotation frequency vibration”, се прикажува временската функција на реципрочната компонента на радијалното биење на роторот.
• Ако го притиснете копчето “Harmonics (1/rev)”, на екранот ќе се прикаже графикон на разложување на биењето на роторот во хармониска серија. Првиот хармоник одговара на вредноста на вибрациите на обратната фреквенција на роторот (1x), вториот – на двојната фреквенција (2x), итн.
• Со притискање на копчето “Spectrum (Hz)” на екранот се прикажува спектарот на радијалното биење на роторот.
• Со притискање на копчето “Orbit” се прикажува графиконот на орбитата (прецесија) на роторот.

 

1.3 Изградба на графиконот на орбитата на роторот

Изградбата на графиконот на орбитата на роторот може да се изврши според шемата прикажана на Сл. 6.

 

 

За да се изврши мерење и да се изгради соодветниот графикон, потребно е да се извршат неколку подготвителни операции, вклучувајќи:

• инсталирајте ги безконтактните линеарни енкодери 2 и 3 во еден од дијаметралните пресеци на роторот под агол од 90° еден со друг, при што мерната оска на енкодерот 2 мора да се совпаѓа со оската X, а мерната оска на енкодерот 3 мора да се совпаѓа со оската Y;
• поставете го номиналниот мерен зазор ∆x (∆y) помеѓу површината на роторот и сетилниот елемент на секој линеарен енкодер (за челик ∆ = 3.5 mm);
• поставете го сензорот за фазен агол (не е прикажан на шемата) во рамнината X – Z, совпаѓајќи се со рамнината на инсталација на безконтактниот сензор 2;
• поставете рефлектирачка ознака 4 на роторот 1 во рамнината X – Z, што е потребно за работата на сензорот за фазен агол;
• поврзете ги безконтактните линеарни енкодери 2 и 3 на конекторите X1 и X2, а енкодерот за фазен агол на конекторот X3 на мерниот блок;
• поврзете го мерниот блок со компјутерот.

За да започнете со мерење на орбитата на роторот, во главниот работен прозорец (види Сл. 1) притиснете го копчето “F8 – Charts” и одете во работниот прозорец “Graphs” (види Сл. 5), кој е наменет за изградба на различни видови графикони на радијалното биење на роторот. Во овој работен прозорец мора да го притиснете копчето “Orbit”, по што на екранот на компјутерот се појавува работниот прозорец во кој се врши потребниот циклус на мерења (види Сл. 7).

 

За да ја продолжите работата во наведениот работен прозорец (види Сл. 7), мора да ја вклучите ротацијата на роторот и со притискање на копчето “F9 – RUN” да извршите мерење на моменталните вредности на радијалното биење на роторот Sxi и Syi за период еднаков на еден вртеж на роторот.

Низата од моментални вредности Sxi и Syi добиени при мерењето се користи за исцртување на орбитата на контролираниот ротор (секоја i-та точка на орбитата ги има координатите Sxi, Syi). Моменталната големина на радијалното поместување се пресметува по формулата:

S∑i = √ (Sxi² + Syi²) (1)

каде S∑i е моменталната вредност на големината на радијалното поместување (должината на радиус-векторот на орбитата на роторот), пресметана за i-тата точка на графикот;

• Sxi – моментална вредност на радијалното биење на роторот, измерена по оската X со сензорот 2 (види Сл. 6) во i-тата точка;
• Syi – моментална вредност на радијалното биење на роторот, измерена по оската Y со сензорот 3 (види Сл. 6) во i-тата точка.