Måling av relative rotorvibrasjoner ved hjelp av berøringsfrie lineære forskyvningssensorer.

Med Balanset-1A kan du måle rotorens relative vibrasjon ved hjelp av berøringsfrie lineære enkodere.

1.1 Valg av sensortype og innstilling.
Avhengig av oppgaven kan enten vibrasjonssensorer eller forskyvningssensorer brukes til målingene.
For å velge sensortype må du merke av i feltet "Vibro" eller "Lineær" i panelet "Sensortype" (nederst i hovedvinduet).

Fig. 1. Det viktigste arbeidsvinduet i Balanset-programmet.

Før du starter målingen, må du kontrollere at omregningskoeffisientene for sensorene er riktig innstilt. Dette gjøres ved å trykke på knappen "F4-Settings" i programmets hovedarbeidsvindu (se fig. 1) og gå til innstillingsvinduet som er beregnet på å angi konverteringskoeffisienter (se fig. 2).
I arbeidsvinduet som vises i fig. 2, skal konverteringskoeffisientene for lineære sensorer og vibrasjonssensorer legges inn i de tilsvarende feltene. Disse koeffisientene er angitt i instrumentpasset. Vanligvis trenger du ikke å endre dem.
For de lineære forskyvningssensorene som brukes i settet til Balanset-1A-instrumentet, er konverteringskoeffisientene henholdsvis lik:
Kprl1= 0,94 mV/μm (konverteringskoeffisient for sensoren i 1. kanal);
Kprl2 = 0,94 mV/μm (konverteringskoeffisient for sensoren i den andre kanalen.
For at den lineære enkoderen skal fungere korrekt, må den monteres i en viss avstand fra måleobjektets overflate. Den nominelle avstanden mellom overflaten og enden av sensoren er 3,5 mm. I dette tilfellet er det en konstant spenning på 2,48 volt på sensorutgangen. Denne spenningen vises i feltene "Channel1" og "Channel2" for henholdsvis første og andre kanal.
For å kompensere for dette må du trykke på knappen "Remove DC". En liten gjenværende forskyvning vil ikke forstyrre målingen.

Fig. 2. Arbeidsvindu for inntasting av konverteringskoeffisienter og valg av type sensorer som skal brukes

Hør etter!
De angitte verdiene for nominell frigang og omregningsfaktorene for lineære enkodere er oppgitt for rotorer av stål.
For rotorer laget av andre metaller (kobber, bronse, aluminium) bør nominell klaring og sensorenes konverteringskoeffisienter bestemmes eksperimentelt av brukeren ved hjelp av kalibrering.

Trykk på "OK"-knappen for å lagre de endrede parametrene. De nye parametrene lagres i en fil og brukes til videre målinger.

1.2 Måling av rotorens radiale utløp.
Rotorens radialutslag kan måles med berøringsfrie prober i to plan i henhold til skjemaet vist i fig. 3.
For å kunne måle og plotte tidsfunksjonen og rotorutløpsspekteret må det om nødvendig utføres en rekke forberedende operasjoner, blant annet
- velg diametrale seksjoner av rotoren der målingene skal utføres;
- å montere de berøringsfrie lineære forskyvningssensorene 5 og 6 og fasevinkelsensoren 7 på maskinsengen ved hjelp av spesialutstyr (f.eks. magnetiske stativer);
- Koble nærhetssensorene for lineær bevegelse til kontaktene X1 og X2, og fasevinkelsensoren til kontakten X3 på måleenheten;
- angi en nominell måleavstand ∆ mellom rotoroverflaten og følerelementet for hver lineærgiver (for en rotor av stål er ∆ = 3,5 mm);
- plasser det nødvendige refleksmerket for utløsning av fasevinkelsensoren 7 på rotoren og kontroller at sensoren utløses;
- koble måleenheten til datamaskinen.

Fig. 3. Måling av rotorenes radiale utløp

Hvis du trykker på knappen "F8 - Diagrammer" i hovedarbeidsvinduet (se fig. 1), viser dataskjermen arbeidsvinduet "Grafer" (se fig. 5), som er utformet for å lage ulike typer grafer over rotorens radiale utløp.

Fig. 5. Arbeidsvinduet i modusen "Diagrammer".

Når du trykker på knappen "Bredbåndsvibrasjon" i dette vinduet, vises tidsfunksjonen for rotorens radialutslag.
Hvis du trykker på knappen "Rotasjonsfrekvensvibrasjon", vises tidsfunksjonen til den reciprokke komponenten av rotorens radialutslag.
Hvis du trykker på knappen "Harmonics (1/rev)", vil displayet vise en graf som deler opp rotorutslaget i en harmonisk serie. Den første harmoniske svarer til vibrasjonsverdien ved omvendt rotorfrekvens (1x), den andre - ved dobbel frekvens (2x) osv.
Ved å trykke på knappen "Spectrum (Hz)" viser displayet spekteret av rotorens radiale utløp.
Ved å trykke på knappen "Orbit" vises grafen for rotorens bane (presesjon).

1.3 Konstruksjon av rotorbanegrafen.

Konstruksjonen av rotorbanegrafen kan utføres i henhold til skjemaet vist i figur 6.

Fig. 6. Skjema for måling av rotorens bane 1a - rotor (sett fra enden); 1b - rotor (sett fra siden); 2, 3 - berøringsfrie sensorer; 4 - refleksjonsmerke for fasevinkelsensoren.

For å kunne foreta en måling og lage en tilsvarende graf, er det nødvendig å utføre en rekke forberedende operasjoner, blant annet:
- monter de berøringsfrie lineære enkoderne 2 og 3 i en av rotorens diametrale seksjoner i en vinkel på 90° i forhold til hverandre, forutsatt at måleaksen til enkoder 2 må falle sammen med X-aksen og måleaksen til enkoder 3 må falle sammen med Y-aksen;
- angi det nominelle målespalten ∆x (∆u) mellom rotoroverflaten og følerelementet på hver lineærgiver (for stål ∆ = 3,5 mm);
- plasser fasevinkelsensoren (ikke vist i skjemaet) i X - Z-planet, sammenfallende med installasjonsplanet til berøringsfri sensor 2;
- sette et refleksmerke 4 på rotoren 1 i X - Z-planet, noe som er nødvendig for driften av fasevinkelsensoren;
- Koble de berøringsfrie lineære enkoderne 2 og 3 til kontaktene X1 og X2, og fasevinkelgiveren til kontakten X3 på måleenheten;
- koble måleenheten til datamaskinen.
Slik starter du måling av rotorens bane i hovedarbeidsvinduet (se fig. 1)
Trykk på knappen "F8 - Diagrammer" og gå til arbeidsvinduet "Grafer" (se fig. 5), som er utformet for å lage ulike typer grafer over rotorens radiale avrunding.
I dette arbeidsvinduet må du trykke på knappen "Orbit", og deretter vises arbeidsvinduet på dataskjermen, der den nødvendige målesyklusen utføres (se fig. 7).

Fig. 7. Graf over rotorens bane. Balanset-programvare.

For å fortsette arbeidet i det angitte arbeidsvinduet (se fig. 7) må du slå på rotorrotasjonen og ved å trykke på knappen "F9 - RUN" utføre måling av øyeblikksverdiene for rotorens radiale utløp Sxi og Sui i en periode som tilsvarer én rotoromdreining.
Oppstillingen av øyeblikksverdiene Sxi og Sui som oppnås under målingen, brukes til å beregne banekoordinatene til den kontrollerte rotoren, som utføres ved hjelp av formelen:

S∑i = √ (Sxi² + Syi²) (1)

der S∑i er den øyeblikkelige verdien av rotorbanekoordinaten, beregnet for det i-te punktet i grafen;
Sxi - øyeblikkelig verdi av rotorens radiale utløp, målt med koordinat X med sensor 1 i det i-te punktet;
Sxi - øyeblikkelig verdi av rotorens radiale utløp, målt med koordinat Y med sensor 2 i det i-te punktet.