Înțelegerea telemetriei în măsurarea vibrațiilor
Definiție: Ce este telemetria?
Telemetrie este tehnologia de transmitere a datelor de măsurare din locații îndepărtate sau inaccesibile - în special de la componente rotative - către echipamente staționare de înregistrare și analiză. În contextul mașinilor rotative, telemetria permite măsurători pe arbori, rotoare și pale unde conexiunile directe cu fir sunt imposibile din cauza rotației. Sistemele includ senzori pe piesele rotative, electronice rotative pentru condiționarea și transmiterea semnalelor, surse de alimentare rotative și receptoare staționare care captează datele transmise.
Telemetria este esențială pentru măsurători specializate, cum ar fi tensiunea arborelui (tensiune torsională), vibrația palei cu manometre extensometre, temperatura rotorului și orice parametru care necesită montarea unui element senzorial pe o componentă rotativă. Deși complexă și costisitoare, telemetria oferă capacități unice de măsurare indisponibile prin intermediul senzorilor staționari.
Tipuri de sisteme de telemetrie
1. Telemetria inelului colector
Cele mai vechi și mai fiabile:
- Principiu: Inele rotative conectate la senzori, perii staționare preiau semnale
- Canale: Canale multiple posibile (4-64 tipice)
- Lățime de bandă: DC la MHz (excelent)
- Fiabilitate: Tehnologie dovedită
- Limitări: Uzura periilor, zgomotul de contact, limitările de viteză
- Aplicații: Cercetare, testare în dezvoltare, o parte din monitorizarea producției
2. Telemetrie radio FM/AM
- Principiu: Transmițătorul rotativ emite semnale modulate FM sau AM
- Canale: 1-16 canale tipice
- Lățime de bandă: DC până la 100 kHz pe canal
- Avantaje: Fără contact, fără uzură
- Limitări: Consum mare de energie, canale limitate, interferențe potențiale
3. Telemetrie digitală fără fir (modernă)
- Principiu: Codare digitală, WiFi, Bluetooth sau protocoale proprietare
- Canale: Mai multe canale multiplexate
- Lățime de bandă: Depinde de rata de date
- Avantaje: Flexibil, robust, cu corecție de erori
- Putere: Mai slab decât FM-ul analogic pentru performanțe echivalente
- În tendințe: Devenind standard pentru noile sisteme
4. Telemetrie optică
- Date transmise prin lumină modulată (infraroșu sau vizibilă)
- Potențial ridicat de lățime de bandă
- Imunitar la interferențe RF
- Cerința privind linia de vizibilitate
- Aplicații specializate
Aplicații
Măsurarea vibrațiilor torsionale
- Tensometre pe arbore care măsoară tensiunea de forfecare
- Măsurare directă imposibilă fără telemetrie
- Critic pentru echipamentele acționate de motor
- Validează modelele de analiză torsională
Măsurarea tensiunii lamei
- Tensometre pe paletele turbinei sau compresorului
- Măsoară stresul operațional real
- Testarea dezvoltării și depanarea
- Validează sincronizarea vârfului lamei măsurători
Temperatura rotorului
- Termocuple pe înfășurările sau componentele rotorului
- Monitorizează condițiile termice
- Detectarea supraîncălzirii
- Eficiența sistemului de răcire
Vibrații ale arborelui
- Accelerometre montate direct pe ax
- Vibrația reală a rotorului în funcție de carcasa rulmentului
- Cercetare și depanare specială
Metode de alimentare cu energie
Baterii
- Baterii principale (tipic 1-5 ani)
- Baterii reîncărcabile
- Cea mai simplă, dar limitată viață
- Înlocuire în timpul întreruperilor pentru mentenanță
Putere inelului de alunecare
- Putere transferată prin inele colectoare
- Timp de funcționare nelimitat
- Necesită ansamblu inel alunecător
- Comun cu telemetria datelor cu inele alunecătoare
Cuplare inductivă
- Transfer wireless de energie prin spațiul de aer
- Bobina rotativă preia energie de la bobina staționară
- Fără contact, fără uzură
- Putere limitată (de obicei < 10W)
Colectarea energiei
- Energie de vibrație a recoltei (piezoelectrică)
- Gradienți termici (termoelectrici)
- Suplimentează sau înlocuiește bateriile
- Permite funcționarea autonomă
Provocări
Mediu rotativ
- Forțele centrifuge asupra electronicii
- Ciclul de temperatură
- Vibrațiile componentelor în sine
- Ceață de ulei, contaminare
Complexitatea sistemului
- Componente rotative și staționare
- Sincronizare și temporizare
- Provocări de calibrare
- Cost mai mare decât detectarea staționară
Întreţinere
- Înlocuirea bateriei
- Defecțiuni ale senzorilor/electronicelor
- Necesită oprirea mașinii pentru acces
- Necesită module de rezervă
Dezvoltări moderne
MEMS și miniaturizare
- Electronice mai mici și mai ușoare
- Consum redus de energie
- Mai rezistent la șocuri/vibrații
- Activează aplicații noi
Prelucrarea digitală a semnalelor
- Prelucrare pe platformă rotativă
- Transmiteți rezultatele (FFT), nu datele brute
- Reduce lățimea de bandă și necesarul de energie
Standardizare
- Standarde industriale wireless (WirelessHART, ISA100)
- Îmbunătățirea interoperabilității
- Costuri mai mici datorită scalării
Telemetria permite măsurători ale vibrațiilor și stării componentelor rotative, unde senzorii staționari nu pot ajunge, oferind acces la parametri critici precum tensiunea torsională a arborelui, deformarea palei și temperaturile rotorului. Deși complexe și costisitoare, sistemele de telemetrie oferă capacități unice de măsurare, esențiale pentru aplicații specializate în dezvoltarea turbomașinilor, analiza torsională și caracterizarea avansată a dinamicii rotorului.
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 