Memahami Transduser Halaju
Definisi: Apakah itu Transduser Halaju?
Transduser halaju (juga dipanggil velometer, sensor seismik, atau sensor gegelung bergerak) ialah penjanaan sendiri getaran sensor yang menghasilkan voltan keluaran berkadar terus dengan getaran halaju tanpa memerlukan kuasa luaran atau penyaman isyarat. Ia beroperasi pada prinsip aruhan elektromagnet—magnet yang digantung pada spring bergerak relatif kepada gegelung apabila getaran berlaku, menghasilkan voltan berkadar dengan halaju relatif antara gegelung dan magnet, yang sama dengan halaju getaran.
Transduser halaju ialah penderia getaran yang dominan dari tahun 1950-an-1980-an dan masih digunakan dalam pemasangan pemantauan kekal dan beberapa instrumen mudah alih. Walau bagaimanapun, mereka telah banyak digantikan oleh accelerometers dalam pemasangan baharu kerana saiz pecutan yang lebih kecil, julat frekuensi yang lebih luas dan keupayaan frekuensi yang lebih tinggi yang diperlukan untuk pengesanan kecacatan galas.
Prinsip Operasi
Aruhan Elektromagnet
- Magnet kekal digantung oleh spring di dalam gegelung
- Getaran menggerakkan perumah dan gegelung
- Inersia magnet menjadikannya agak pegun (di atas resonans)
- Pergerakan relatif antara gegelung dan magnet
- Pergerakan mendorong voltan dalam gegelung (hukum Faraday: V ∝ halaju)
- Voltan keluaran berkadar terus dengan halaju getaran
Menjana Diri
- Tiada kuasa luaran diperlukan
- Transduksi pasif
- Sambungan mudah (dua wayar)
- Secara semula jadi selamat gagal (tiada masalah kegagalan kuasa)
Ciri-ciri
Respons Kekerapan
- Had Frekuensi Rendah: Kekerapan semula jadi (biasanya 8-15 Hz)
- Julat Boleh Digunakan: Di atas 2× frekuensi semula jadi (minimum 16-30 Hz)
- Had Frekuensi Tinggi: Biasanya 1-2 kHz
- Respons Mendatar: Kawasan rata yang luas dalam julat yang boleh digunakan
- Terbaik Untuk: 10-1000 Hz (frekuensi jentera am)
Sensitivity
- Biasa: 10-500 mV per inci/saat (400-20,000 mV per mm/s)
- Biasa: 100 mV/in/s atau 4000 mV/mm/s
- Kepekaan yang lebih tinggi untuk aplikasi getaran rendah
- Kepekaan yang lebih rendah untuk pengukuran getaran tinggi
Saiz dan Berat
- Agak besar (panjang 50-100 mm, diameter 25-40 mm)
- Berat (biasa 100-500 gram)
- Jauh lebih besar daripada pecutan
- Jisim boleh menjejaskan pengukuran pada struktur ringan
Kelebihan
Keluaran Halaju Terus
- Mengukur halaju getaran secara langsung (tiada penyepaduan diperlukan)
- Padan dengan spesifikasi standard ISO (halaju RMS)
- Pemprosesan isyarat mudah
- Semulajadi untuk analisis berasaskan halaju
Menjana Diri
- Tiada kuasa diperlukan
- Sambungan dua wayar mudah
- Tidak boleh gagal akibat kehilangan kuasa
- Kos sistem yang lebih rendah (tiada bekalan kuasa diperlukan)
Respons Frekuensi Rendah yang Baik
- Boleh digunakan hingga 10-15 Hz (lebih baik daripada banyak pecutan)
- Sesuai untuk jentera berkelajuan rendah (hingga ~600 RPM)
- Semulajadi untuk aplikasi yang sepadan dengan julat frekuensi
Keburukan
Respons Frekuensi Tinggi Terhad
- Biasanya terhad kepada 1-2 kHz maksimum
- Tidak dapat mengesan kecacatan galas frekuensi tinggi (5-20 kHz)
- Tidak mencukupi untuk analisis sampul surat
- Had utama lwn. pecutan
Saiz dan Berat
- Sensor besar dan berat
- Sukar untuk dipasang pada mesin kecil
- Pemuatan jisim menjejaskan struktur ringan
- Kurang mudah alih daripada pecutan
kerapuhan
- Spring dalaman dan magnet yang bergerak boleh rosak akibat kejutan
- Sensitif untuk mengendalikan penderaan
- Boleh rosak dengan terjatuh
- Lebih banyak penyelenggaraan daripada pecutan keadaan pepejal
Had Suhu
- Kekuatan magnet berkurangan dengan suhu
- Biasanya terhad kepada 120°C
- Kurang keupayaan daripada pecutan mod cas
Di Mana Masih Digunakan
Pemasangan Kekal Legasi
- Sistem pemantauan jentera turbo yang lebih lama
- Penggantian dalam bentuk barang untuk pemasangan sedia ada
- Mengekalkan keserasian dengan sistem sedia ada
Aplikasi Frekuensi Rendah
- Peralatan berkelajuan sangat rendah (< 300 RPM)
- Di mana julat frekuensi 10-1000 Hz mencukupi
- Pemantauan halaju mudah tanpa memerlukan frekuensi tinggi
Keperluan Khusus
- Di mana kelebihan menjana diri diperlukan
- Keperluan yang selamat secara intrinsik (tiada kuasa)
- Keluaran halaju langsung diutamakan
Melekap
Kaedah
- Pemasangan stud pada lubang yang diketuk (paling biasa)
- Pemasangan kurungan dengan plat penyesuai
- Pemasangan magnet (jika magnet permukaan dan sensor tidak terlalu berat)
Pertimbangan
- Perlu pemasangan tegar (berat sensor)
- Selamatkan dengan ketat untuk mengelakkan getaran sensor
- Sahkan permukaan pelekap rata dan bersih
- Pelega ketegangan kabel untuk mengelakkan tarikan
Alternatif Moden
Mengapa Accelerometer Diutamakan
- Jauh lebih kecil dan lebih ringan
- Julat frekuensi lebar (0.5 Hz – 50 kHz)
- Lebih baik untuk pengesanan kecacatan galas
- Lebih lasak
- Kos yang lebih rendah
- Aliran industri ke arah pecutan
Integrasi sebagai Alternatif
- Ukur pecutan, sepadukan kepada halaju
- Mencapai pengukuran halaju dengan kelebihan pecutan
- Instrumen moden menjadikan integrasi telus
Penentukuran dan Penyelenggaraan
Penentukuran
- Penentukuran meja shaker
- Sahkan sensitiviti (mV/in/s atau mV/mm/s)
- Semak respons kekerapan
- Penentukuran tahunan biasa untuk aplikasi kritikal
Penyelenggaraan
- Kendalikan dengan berhati-hati (elakkan jatuh dan hentakan)
- Periksa keadaan kabel
- Sahkan keselamatan pemasangan
- Uji output secara berkala
- Gantikan jika sensitiviti atau tindak balas berubah
Transduser halaju, semasa merosot dalam pemasangan baharu, kekal sebagai penderia penting dalam sistem pemantauan kekal sedia ada dan aplikasi frekuensi rendah tertentu. Memahami operasi, kelebihan dan hadnya adalah perlu untuk mengekalkan sistem warisan dan membuat keputusan pemilihan sensor termaklum apabila transduser halaju mungkin masih menjadi pilihan optimum untuk keperluan frekuensi rendah, berkuasa sendiri atau keserasian tertentu.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 