Transduser: Penderia Analisis Getaran
Definisi: Apakah Transduser?
Dalam konteks analisis getaran, a transduser ialah peranti yang menukarkan gerakan fizikal, mekanikal (getaran) kepada isyarat elektrik berkadar. Isyarat elektrik ini kemudiannya boleh diproses, diukur dan dianalisis oleh pengumpul data atau sistem pemantauan. Transduser ialah penderia utama dan pautan pertama dalam rantaian pengukuran; tanpa transduser yang boleh dipercayai, tiada analisis bermakna boleh dilakukan. Pilihan transduser adalah keputusan kritikal yang bergantung pada jenis mesin, kelajuannya, dan kerosakan khusus yang dipantau.
Tiga Jenis Utama Transduser Getaran
Terdapat tiga jenis utama transduser yang digunakan dalam pemantauan mesin industri, setiap satu mengukur parameter fizikal getaran yang berbeza.
1. Accelerometer (Mengukur Pecutan)
The pecutan adalah transduser getaran yang paling biasa dan serba boleh. Ia mengukur pecutan struktur yang dipasang padanya.
- Prinsip: Kebanyakan pecutan industri adalah piezoelektrik, menggunakan kristal yang menghasilkan voltan apabila ditekankan oleh jisim dalaman.
- Kekuatan: Mereka mempunyai julat frekuensi yang sangat luas, sangat teguh, datang dalam pelbagai reka bentuk yang berbeza, dan boleh digunakan pada hampir semua jenis mesin. Mereka sangat baik untuk mengesan acara frekuensi tinggi.
- Penggunaan Utama: Pemantauan jentera tujuan am, daripada mesin berkelajuan rendah kepada mesin turbo berkelajuan sangat tinggi. Mereka adalah penderia yang boleh digunakan untuk mengesan kerosakan frekuensi tinggi seperti galas dan kecacatan gear.
2. Transduser Halaju (Mengukur Halaju)
A transduser halaju ialah penderia elektrodinamik yang mengukur secara langsung halaju getaran.
- Prinsip: Ia berfungsi seperti mikrofon, dengan gegelung wayar yang digantung dalam medan magnet. Apabila perumah bergetar, gerakan relatif antara gegelung dan magnet menghasilkan voltan berkadar dengan halaju.
- Kekuatan: Ia menghasilkan isyarat bunyi rendah yang kuat dalam julat frekuensi pertengahan (lebih kurang 10 Hz hingga 1,000 Hz), yang merupakan tempat paling kerap kerosakan biasa seperti ketidakseimbangan dan salah jajaran berlaku. Mereka tidak memerlukan kuasa luar.
- Kelemahan: Mereka lebih rapuh daripada pecutan, mempunyai julat frekuensi terhad, dan sensitif kepada medan magnet dan orientasi pelekap. Ia sebahagian besarnya telah digantikan oleh pecutan yang digabungkan dengan penyepaduan elektronik untuk mengira halaju.
- Penggunaan Utama: Dari segi sejarah digunakan untuk pemantauan mesin umum sebelum pecutan teguh menjadi biasa. Masih kadangkala digunakan untuk pemantauan kekal dalam julat frekuensi pertengahan.
3. Proximity Probe (Mengukur Anjakan)
The probe kedekatan (atau probe arus pusar) ialah transduser bukan sentuhan yang mengukur anjakan aci berputar.
- Prinsip: Ia menggunakan medan elektromagnet untuk mendorong dan mengukur arus pusar pada permukaan aci, yang membolehkan ia mengukur jurang antara hujung probe dan aci.
- Kekuatan: Ia mengukur gerakan sebenar aci itu sendiri, bukan selongsong mesin. Ia bukan sentuhan, dan ukurannya turun kepada 0 Hz (DC), membolehkan ia mengukur kedudukan purata aci serta getarannya.
- Penggunaan Utama: Penting untuk melindungi dan memantau jentera turbo berkelajuan tinggi yang kritikal dengan galas filem cecair, seperti turbin dan pemampat. Ia digunakan untuk menganalisis fenomena seperti orbit aci dan kedudukan garis tengah.
Memilih Transduser yang Tepat
Pemilihan transduser adalah langkah kritikal dalam menyediakan program pemantauan. Peraturan am ialah memilih transduser yang paling sensitif dalam julat frekuensi kerosakan yang dijangkakan:
- Use probe kedekatan untuk gerakan aci pada mesin galas filem-bendalir.
- Use accelerometers untuk segala-galanya, kerana ia adalah yang paling serba boleh. Isyarat boleh disepadukan kepada halaju untuk menganalisis ralat frekuensi pertengahan atau digunakan secara langsung sebagai pecutan untuk ralat frekuensi tinggi.