Wat is een snelheidstransducer? Seismische trillingssensor • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren. Wat is een snelheidstransducer? Seismische trillingssensor • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren.

Wat is een snelheidstransducer? Seismische trillingssensor

Gepubliceerd door admin op

Inzicht in snelheidstransducers

Definitie: Wat is een snelheidstransducer?

Snelheidstransducer (ook wel genoemd snelheidsmeter, seismische sensor of bewegende spoelsensor) is een zelfgenererende trillingen sensor die een uitgangsspanning produceert die recht evenredig is met de trilling snelheid zonder externe voeding of signaalconditionering. Het werkt op basis van elektromagnetische inductie: een aan veren opgehangen magneet beweegt ten opzichte van een spoel wanneer er trillingen optreden, waardoor een spanning wordt gegenereerd die evenredig is met de relatieve snelheid tussen de spoel en de magneet, wat gelijk is aan de trillingssnelheid.

Snelheidstransducers waren de dominante trillingssensoren van de jaren 50 tot en met de jaren 80 en worden nog steeds gebruikt in permanente monitoringinstallaties en sommige draagbare instrumenten. Ze zijn echter grotendeels vervangen door versnellingsmeters bij nieuwe installaties vanwege de kleinere afmetingen van accelerometers, het grotere frequentiebereik en de hogere frequentiecapaciteit die nodig zijn voor het detecteren van lagerdefecten.

Werkingsprincipe

Elektromagnetische inductie

  • Permanente magneet opgehangen door veren in de spoel
  • Trillingen bewegen behuizing en spoel
  • De traagheid van de magneet zorgt ervoor dat hij relatief stil blijft (boven resonantie)
  • Relatieve beweging tussen spoel en magneet
  • Beweging induceert spanning in de spoel (wet van Faraday: V ∝ snelheid)
  • Uitgangsspanning recht evenredig met de trillingssnelheid

Zelfgenererend

  • Geen externe voeding nodig
  • Passieve transductie
  • Eenvoudige aansluiting (twee draden)
  • Inherent fail-safe (geen problemen met stroomuitval)

Kenmerken

Frequentierespons

  • Laagfrequente limiet: Eigenfrequentie (meestal 8-15 Hz)
  • Bruikbaar bereik: Boven 2× natuurlijke frequentie (minimaal 16-30 Hz)
  • Hoge frequentielimiet: Meestal 1-2 kHz
  • Vlakke reactie: Breed vlak gebied binnen bruikbaar bereik
  • Het beste voor: 10-1000 Hz (algemene machinefrequenties)

Gevoeligheid

  • Typisch: 10-500 mV per inch/sec (400-20.000 mV per mm/s)
  • Vaak: 100 mV/in/s of 4000 mV/mm/s
  • Hogere gevoeligheid voor trillingsarme toepassingen
  • Lagere gevoeligheid voor metingen met hoge trillingen

Grootte en gewicht

  • Relatief groot (50-100 mm lang, 25-40 mm diameter)
  • Zwaar (typisch 100-500 gram)
  • Veel groter dan accelerometers
  • Massa kan de meting op lichtgewicht constructies beïnvloeden

Voordelen

Directe snelheidsuitvoer

  • Meet de trillingssnelheid direct (geen integratie nodig)
  • Voldoet aan de ISO-normen (RMS-snelheid)
  • Eenvoudige signaalverwerking
  • Natuurlijk voor op snelheid gebaseerde analyse

Zelfgenererend

  • Geen stroom nodig
  • Eenvoudige twee-draadsverbinding
  • Kan niet falen door stroomuitval
  • Lagere systeemkosten (geen voeding nodig)

Goede laagfrequente respons

  • Bruikbaar tot 10-15 Hz (beter dan veel accelerometers)
  • Geschikt voor machines met een laag toerental (tot ~600 RPM)
  • Natuurlijk voor toepassingen die overeenkomen met het frequentiebereik

Nadelen

Beperkte hoogfrequente respons

  • Meestal beperkt tot maximaal 1-2 kHz
  • Kan geen hoogfrequente lagerdefecten detecteren (5-20 kHz)
  • Onvoldoende voor envelopanalyse
  • Grote beperking ten opzichte van accelerometers

Grootte en gewicht

  • Grote, zware sensoren
  • Moeilijk te monteren op kleine machines
  • Massabelasting heeft invloed op lichtgewichtconstructies
  • Minder draagbaar dan accelerometers

Breekbaarheid

  • Interne veren en bewegende magneet kunnen door schokken beschadigd raken
  • Gevoelig voor het omgaan met misbruik
  • Kan beschadigd raken door vallen
  • Meer onderhoud dan bij solid-state accelerometers

Temperatuurbeperkingen

  • De magneetsterkte neemt af met de temperatuur
  • Meestal beperkt tot 120°C
  • Minder capaciteit dan accelerometers met laadmodus

Waar nog steeds gebruikt

Erfgoed permanente installaties

  • Oudere turbomachinebewakingssystemen
  • Vervanging in natura voor bestaande installaties
  • Behoudt compatibiliteit met bestaande systemen

Laagfrequente toepassingen

  • Zeer langzame apparatuur (< 300 toeren per minuut)
  • Waar het frequentiebereik 10-1000 Hz voldoende is
  • Eenvoudige snelheidsbewaking zonder noodzaak voor hoge frequenties

Specifieke vereisten

  • Waar zelfgenererend voordeel nodig is
  • Intrinsiek veilige vereisten (geen stroom)
  • Directe snelheidsuitvoer heeft de voorkeur

Montage

Methoden

  • Montage van bouten op getapte gaten (meest voorkomend)
  • Beugelmontage met adapterplaten
  • Magnetische montage (indien oppervlaktemagnetisch en sensor niet te zwaar)

Overwegingen

  • Stevige montage essentieel (sensor zwaar)
  • Goed vastzetten om trillingen van de sensor te voorkomen
  • Controleer of het montageoppervlak vlak en schoon is
  • Kabeltrekontlasting om trekken te voorkomen

Moderne alternatieven

Waarom accelerometers de voorkeur hebben

  • Veel kleiner en lichter
  • Breed frequentiebereik (0,5 Hz – 50 kHz)
  • Beter voor het detecteren van lagerdefecten
  • Robuuster
  • Lagere kosten
  • Industriële trend richting accelerometers

Integratie als alternatief

  • Meet de versnelling en integreer deze in de snelheid
  • Bereikt snelheidsmeting met accelerometervoordelen
  • Moderne instrumenten maken integratie transparant

Kalibratie en onderhoud

Kalibratie

  • Kalibratie van de schudtafel
  • Controleer de gevoeligheid (mV/in/s of mV/mm/s)
  • Controleer de frequentierespons
  • Jaarlijkse kalibratie, typisch voor kritische toepassingen

Onderhoud

  • Voorzichtig behandelen (voorkom vallen en stoten)
  • Controleer de toestand van de kabel
  • Controleer de montagebeveiliging
  • Test de uitvoer periodiek
  • Vervangen als de gevoeligheid of respons verandert

Snelheidstransducers blijven, hoewel ze in nieuwe installaties steeds minder gebruikt worden, belangrijke sensoren in bestaande permanente monitoringsystemen en bepaalde laagfrequente toepassingen. Inzicht in hun werking, voordelen en beperkingen is noodzakelijk voor het onderhoud van bestaande systemen en het nemen van weloverwogen beslissingen over de sensorselectie, wanneer snelheidstransducers mogelijk nog steeds de optimale keuze zijn voor specifieke laagfrequente, zelfvoorzienende of compatibiliteitsvereisten.

← Terug naar hoofdindex

Categorieën:
WhatsApp