Zrozumienie welometru (czujnika prędkości)

1. Definicja: Czym jest welometr?

A Velometer, bardziej formalnie znany jako przetwornik prędkości lub czujnik prędkości, jest rodzajem transduktor używany do pomiaru wibracjaJego kluczową cechą jest to, że generuje sygnał wyjściowy o wartości elektrycznej, który jest wprost proporcjonalny do prędkość wibracji.

To jest w przeciwieństwie do akcelerometr, który wyprowadza sygnał proporcjonalny do przyśpieszeniei sonda zbliżeniowa, który wyprowadza sygnał proporcjonalny do przemieszczenieChociaż we współczesnym, przenośnym systemie gromadzenia danych rzadziej spotyka się akcelerometry, to jednak nadal znajdują one ważne zastosowanie, zwłaszcza w stałym monitorowaniu maszyn o średniej prędkości.

2. Jak działa welometr

Tradycyjne welometry to czujniki elektrodynamiczne. Działają na tej samej zasadzie co mikrofon dynamiczny, w oparciu o prawo indukcji Faradaya:

1. Wewnątrz obudowy czujnika znajduje się cewka drutu zawieszona na miękkich sprężynach.
2. Do obudowy czujnika przymocowany jest magnes trwały.
3. Gdy czujnik zostanie zamontowany na maszynie wibracyjnej, obudowa i magnes poruszają się wraz z maszyną.
4. Ze względu na swą bezwładność, zawieszona cewka pozostaje stosunkowo nieruchoma w przestrzeni.
5. Ten względny ruch pomiędzy ruchomym magnesem i nieruchomą cewką indukuje napięcie w cewce.
6. Zgodnie z prawem Faradaya, indukowane napięcie jest wprost proporcjonalne do prędkości ruchu względnego.

Istnieją również współczesne „prędkościomierze piezoelektryczne”. Są to zasadniczo akcelerometry z wbudowanym elektronicznym układem scalonym, który przetwarza sygnał przyspieszenia na sygnał prędkości w samym czujniku.

3. Zalety i wady welometrów

Zalety

• Wyjście bezpośredniej prędkości: Bezpośrednio mierzą prędkość, która jest najczęściej stosowanym parametrem do oceny intensywności drgań maszyn ogólnego przeznaczenia w zakresie od 10 Hz do 1000 Hz (według ISO 10816). Analizator nie wymaga żadnej integracji, co może uprościć pomiar.
• Samozasilanie (pasywne): Tradycyjne mierniki prędkości elektrodynamicznej nie wymagają zewnętrznego źródła zasilania, co może być zaletą w niektórych zastosowaniach przemysłowych.
• Dobra odpowiedź częstotliwościowa: Są one na ogół bardziej czułe w niższych częstotliwościach niż wiele akcelerometrów ogólnego przeznaczenia.

Wady

• Ograniczony zakres częstotliwości: Mają bardziej ograniczony użyteczny zakres częstotliwości w porównaniu z akcelerometrami. Nie nadają się do wykrywania uderzeń o wysokiej częstotliwości związanych z wady łożysk lub wady przekładni.
• Części ruchome: Wewnętrzny układ sprężyn i cewek może z czasem ulec zużyciu lub pęknięciu, szczególnie w środowiskach, w których występują duże wibracje.
• Wrażliwość na orientację: Muszą być zamontowane w orientacji, dla której zostały zaprojektowane (np. pionowo lub poziomo).
• Większe i cięższe: Są one zazwyczaj znacznie większe i cięższe niż współczesne akcelerometry.
• Wrażliwość na pola magnetyczne: Silne zewnętrzne pola magnetyczne (np. dużych silników) mogą zakłócać ich pracę.

4. Prędkościomierz kontra akcelerometr

Do nowoczesnego, przenośnego gromadzenia danych i diagnostyka wibracji, ten akcelerometr jest czujnikiem pierwszego wyboru. Dzieje się tak, ponieważ akcelerometry mają znacznie szerszą i bardziej płaską charakterystykę częstotliwościową, co pozwala im mierzyć zarówno drgania o niskiej częstotliwości wynikające z niewyważenia, jak i drgania o bardzo wysokiej częstotliwości wynikające z usterek łożysk i przekładni. analizator drgań może następnie łatwo zintegrować sygnał przyspieszenia, aby wyświetlić prędkość lub przemieszczenie, zależnie od potrzeb.

Obecnie mierniki prędkości najczęściej spotyka się jako trwale zamontowane czujniki w maszynach średniej prędkości, takich jak wentylatory, pompy i silniki, szczególnie w starszych instalacjach, w których były one określane jako oryginalne czujniki monitorujące.

← Powrót do indeksu głównego