Memahami Velometer (Penderia Halaju)
A velometer, lebih formal disebut transduser kecepatan atau sensor kecepatan, adalah jenis transduser digunakan untuk mengukur getaran. Ciri khasnya adalah bahwa ia menghasilkan keluaran listrik yang langsung sebanding dengan halaju dari permukaan yang bergetar yang terpasang di atasnya. Hal ini membedakannya dari pecutan, yang keluarannya sebanding dengan pecutan, dan dari probe kedekatan, yang keluarannya sebanding dengan anjakan.
1. Definisi: Apakah itu Velometer?
Karena kecepatan adalah parameter yang paling banyak digunakan standar internasional untuk menilai seberapa berat mesin sedang beroperasi, sensor yang melaporkan kecepatan secara langsung secara konseptual menarik. Velometer klasik adalah perangkat yang mandiri dan menghasilkan daya sendiri — tidak memerlukan catu daya dan pengondisi sinyal untuk menghasilkan keluaran yang dapat digunakan. Meskipun sekarang kurang umum daripada akselerometer dalam pengumpulan data portabel modern, velometer masih memiliki aplikasi nyata, terutama dalam pemantauan permanen mesin kecepatan menengah dan sebagai anggota dari keluarga yang lebih luas transduser seisma yang mengukur gerakan relatif terhadap ruang bebas daripada terhadap struktur tetap.
2. Bagaimana Velometer Berfungsi
Velometer tradisional adalah sensor elektrodinamis. Mereka bekerja berdasarkan prinsip yang sama dengan mikrofon dinamis atau pickup gitar, yang diatur oleh hukum induksi Faraday:
- Di dalam rumah ada gulungan kawat yang digantung di atas pegas lunak.
- Magnet permanen dipasang secara kaku ke rumah.
- Ketika sensor dipasang di mesin yang bergetar, rumah dan magnet bergerak dengan permukaan mesin.
- Karena inersianya, gulungan yang digantung pegas cenderung tetap diam di ruang angkasa (ini adalah prinsip seismik).
- Gerakan relatif antara magnet yang bergerak dan gulungan yang hampir diam menginduksi tegangan dalam gulungan.
- Menurut hukum Faraday, tegangan terinduksi itu berbanding lurus dengan kecepatan gerakan relatif — persis kuantitas yang kita inginkan.
Sistem pegas-massa hanya berperilaku dengan cara ini di atas frekuensi semula jadi (sering sekitar 8–10 Hz), iaitu apa yang menetapkan had frekuensi rendah sensor’s. “Velometer piezoelektrik” moden juga wujud: ini pada asasnya ialah akselerometer dengan elektronik terbina integrasi litar yang menukar pecutan kepada isyarat halaju di dalam sensor itu sendiri, mengelakkan bahagian bergerak yang rapuh daripada reka bentuk elektrodinamik.
3. Kelebihan dan Kekurangan Velometer
Kelebihan
- Keluaran halaju terus: mereka mengukur halaju dengan segera — parameter yang paling digunakan untuk menilai keterukan getaran pada jentera tujuan umum dalam jalur kira-kira 10 Hz hingga 1,000 Hz (mengikut ISO 20816, penerus moden kepada ISO 10816). Tiada integrasi diperlukan dalam penganalisis, yang menjaga rantai isyarat tetap mudah.
- Berkuasa sendiri (pasif): velometer elektrodinamik tradisional menjana isyarat mereka sendiri dan tidak memerlukan kuasa luaran, yang berguna dalam beberapa pemasangan industri dan kawasan berbahaya.
- Tindak balas frekuensi rendah yang baik: di atas frekuensi semula jadi mereka secara amnya lebih sensitif pada frekuensi yang lebih rendah daripada banyak akselerometer tujuan umum, memberikan isyarat yang kuat dan bersih di mana ketidakseimbangan dan penjajaran salah tinggal.
Keburukan
- Julat frekuensi terhad: jalur boleh guna mereka adalah lebih sempit daripada akselerometer’s. Mereka tidak sesuai untuk impak frekuensi tinggi kecacatan galas atau kecacatan gear, yang jatuh jauh di atas roll-off mereka.
- Moving parts: pemasangan spring-and-coil dalaman boleh melelah, hanyut atau gagal sepenuhnya, terutama dalam perkhidmatan getaran tinggi.
- Sensitiviti terhadap orientasi: ia mesti dipasang dalam orientasi yang direka bentuk untuknya (menegak atau mendatar), kerana gravity mempreload penangguhan spring.
- Lebih besar dan lebih berat: mereka biasanya jauh lebih besar dan lebih berat daripada akselerometer moden, yang boleh beban-jisim struktur yang ringan.
- Sensitiviti terhadap medan magnet: medan luaran yang kuat, seperti yang berdekatan dengan motor besar, boleh berganding ke dalam gegelung dan rosak bacaan.
4. Velometer lwn Accelerometer
Untuk pengumpulan data mudah alih moden dan diagnostik getaran, yang pecutan ialah sensor pilihan. Tindak balas frekuensinya jauh lebih luas dan rata, jadi akselerometer tunggal menangkap getaran frekuensi rendah daripada ketidakseimbangan dan getaran frekuensi sangat tinggi daripada kegagalan galas dan gear. Ang penganalisis getaran kemudian mengintegrasikan isyarat pecutan secara elektronik untuk memaparkan halaju atau anjakan atas permintaan — satu sensor berat yang menutup semua yang velometer lakukan dan banyak lagi. Ini adalah betul-betul bagaimana dua saluran mudah alih Balanset-1A berfungsi di lapangan: ia mengambil percepatan dari akselerometernya, mengintegrasikan ke kecepatan untuk penilaian keparahan terhadap tingkat ISO, dan menggunakan sinyal yang sama untuk mengukur amplitud dan fase 1× yang diperlukan untuk penyeimbangan satu dan dua bidang. Jika anda perlu menerjemahkan bacaan antara jenis sensor, produk kami Penukar Unit Getaran bergerak dengan lancar antara mm/s, µm dan g.
Velometer, oleh karena itu, kini kebanyakan ditemui sebagai sensor yang dipasang secara permanen pada mesin kecepatan sedang — kipas, pompa dan motor — dan terutama di kilang lama di mana ia adalah transduser pemantauan yang awalnya ditentukan dan terus melakukan pekerjaan yang jujur selama puluhan tahun.
