Meranie relatívnych vibrácií rotora pomocou bezkontaktných lineárnych snímačov posunu.

Pomocou Balanset-1A môžete merať relatívne vibrácie rotora pomocou bezkontaktných lineárnych snímačov.

1.1 Výber typu a nastavenia snímača.
V závislosti od úlohy sa na meranie môžu použiť snímače vibrácií alebo snímače posunutia.
Na výber typu snímača je potrebné na paneli "Typ snímača" (v dolnej časti hlavného okna) označiť pole "Vibro" alebo "Linear".

Obr. 1. Hlavné pracovné okno programu Balanset.T

Pred začatím merania je potrebné skontrolovať, či sú konverzné koeficienty snímačov správne nastavené. Na tento účel stlačte v hlavnom pracovnom okne programu tlačidlo "F4-Nastavenia" (pozri obr. 1) a prejdite do okna nastavení určeného na zadanie prevodných koeficientov (pozri obr. 2).
V pracovnom okne zobrazenom na obr. 2 treba do príslušných polí zadať prevodné koeficienty lineárnych a vibračných snímačov. Tieto koeficienty sú uvedené v pase prístroja. Zvyčajne ich nie je potrebné meniť.
Pre lineárne snímače posunutia použité v súprave prístroja Balanset-1A sú prevodové koeficienty rovné:
Kprl1= 0,94 mV/μm (konverzný koeficient senzora 1. kanála);
Kprl2 = 0,94 mV/μm (konverzný koeficient snímača 2. kanála.
Pre správnu prevádzku musí byť lineárny snímač nainštalovaný v určitej vzdialenosti od povrchu meraného objektu. Nominálna vzdialenosť medzi povrchom a koncom snímača je 3,5 mm. V tomto prípade je na výstupe snímača konštantné napätie 2,48 V. Toto napätie sa zobrazí v poliach "Channel1" (Kanál1) a "Channel2" (Kanál2) pre prvý, resp. druhý kanál.
Ak ho chcete kompenzovať, musíte stlačiť tlačidlo "Odstrániť DC". Malý zvyškový posun nebude rušiť meranie.

Obr. 2. Pracovné okno na zadávanie prevodných koeficientov a výber typu použitých snímačov

Pozor!
Uvedené hodnoty menovitej vôle a prepočítavacie koeficienty lineárnych snímačov sú uvedené pre rotory vyrobené z ocele.
V prípade rotorov vyrobených z iných kovov (meď, bronz, hliník) by mal používateľ experimentálne určiť menovitú vôľu a prevodové koeficienty snímačov vykonaním kalibrácie.

Zmenené parametre uložíte stlačením tlačidla "OK". Nové parametre sa uložia do súboru a použijú sa pri ďalších meraniach.

1.2 Meranie radiálneho hádzania rotora.
Radiálne hádzanie rotora možno merať bezkontaktnými sondami v dvoch rovinách podľa schémy na obr. 3.
Na meranie a vykreslenie časovej funkcie a spektra chodu rotora sa v prípade potreby musí vykonať niekoľko prípravných operácií vrátane:
- vyberte priemerné časti rotora, v ktorých sa budú vykonávať merania;
- nainštalovať bezkontaktné lineárne snímače posunu 5 a 6 a snímač fázového uhla 7 na lôžko stroja pomocou špeciálnych zariadení (napr. magnetických statívov);
- pripojte snímače priblíženia lineárneho pohybu ku konektorom X1 a X2 a snímač fázového uhla ku konektoru X3 meracej jednotky;
- pre každý lineárny snímač nastavte menovitú meracie medzeru ∆ medzi povrchom rotora a snímacím prvkom (pre rotor z ocele ∆ = 3,5 mm);
- umiestnite na rotor reflexnú značku potrebnú na spustenie snímača fázového uhla 7 a skontrolujte spustenie snímača;
- pripojte meracie zariadenie k počítaču.

Obr. 3. Meranie radiálneho hádzania rotora

Ak v hlavnom pracovnom okne (pozri obr. 1) stlačíte tlačidlo "F8 - Grafy", na displeji počítača sa zobrazí pracovné okno "Grafy" (pozri obr. 5), ktoré je určené na zostavenie rôznych druhov grafov radiálneho chodu rotora.

Obr. 5. Pracovné okno režimu "Grafy"

Po stlačení tlačidla "Širokopásmové vibrácie" v tomto okne sa zobrazí časová funkcia radiálneho chodu rotora.
Ak je stlačené tlačidlo "Vibrácie frekvencie otáčania", zobrazí sa časová funkcia recipročnej zložky radiálneho chodu rotora.
Ak stlačíte tlačidlo "Harmonické (1/ot.)", na displeji sa zobrazí graf rozkladu chodu rotora do harmonického radu. Prvá harmonická zodpovedá hodnote kmitania pri spätnej frekvencii rotora (1x), druhá pri dvojnásobnej frekvencii (2x) atď.
Stlačením tlačidla "Spektrum (Hz)" sa na displeji zobrazí spektrum radiálneho chodu rotora.
Stlačením tlačidla "Orbit" sa zobrazí graf obehu rotora (precesia).

1.3 Konštrukcia grafu obežnej dráhy rotora.

Konštrukciu grafu obežnej dráhy rotora možno vykonať podľa schémy uvedenej na obr. 6.

Obr. 6. Schéma merania obežnej dráhy rotora 1a - rotor (čelný pohľad); 1b - rotor (bočný pohľad); 2, 3 - bezkontaktné snímače; 4 - odrazová značka snímača fázového uhla.

Na vykonanie merania a zostavenie príslušného grafu je potrebné vykonať niekoľko prípravných operácií vrátane:
- nainštalovať bezkontaktné lineárne snímače 2 a 3 do jednej z priemerných častí rotora pod vzájomným uhlom 90°, pričom meracia os snímača 2 sa musí zhodovať s osou X a meracia os snímača 3 sa musí zhodovať s osou Y;
- nastavte menovitú meraciu medzeru ∆x (∆u) medzi povrchom rotora a snímacím prvkom každého lineárneho snímača (pre oceľ ∆ = 3,5 mm);
- nastavte snímač fázového uhla (nie je zobrazený na schéme) do roviny X - Z, ktorá sa zhoduje s rovinou inštalácie bezkontaktného snímača 2;
- nastavte na rotore 1 v rovine X - Z reflexnú značku 4, ktorá je potrebná na činnosť snímača fázového uhla;
- pripojte bezkontaktné lineárne snímače 2 a 3 ku konektorom X1 a X2 a snímač fázového uhla ku konektoru X3 meracej jednotky;
- pripojte meracie zariadenie k počítaču.
Spustenie merania obežnej dráhy rotora v hlavnom pracovnom okne (pozri obr. 1)
Stlačte tlačidlo "F8 - Grafy" a prejdite do pracovného okna "Grafy" (pozri obr. 5), ktoré je určené na zostavenie rôznych druhov grafov radiálneho chodu rotora.
V tomto pracovnom okne je potrebné stlačiť tlačidlo "Orbit", po ktorom sa na displeji počítača zobrazí pracovné okno, v ktorom sa vykoná potrebný cyklus meraní (pozri obr. 7).

Obr. 7. Graf obežnej dráhy rotora. Softvér Balanset.

Ak chcete pokračovať v práci v zadanom pracovnom okne (pozri obr. 7), musíte zapnúť otáčanie rotora a stlačením tlačidla "F9 - RUN" vykonať meranie okamžitých hodnôt radiálneho chodu rotora Sxi a Sui po dobu rovnajúcu sa jednej otáčke rotora.
Sústava okamžitých hodnôt Sxi a Sui získaná počas merania sa používa na výpočet súradníc obežnej dráhy riadeného rotora, ktorý sa vykonáva podľa vzorca:

S∑i = √ (Sxi² + Syi²) (1)

kde S∑i je okamžitá hodnota súradnice obežnej dráhy rotora vypočítaná pre i-ty bod grafu;
Sxi - okamžitá hodnota radiálneho hádzania rotora meraná súradnicou X so snímačom 1 v i-tom bode;
Sxi - okamžitá hodnota radiálneho hádzania rotora meraná súradnicou Y so snímačom 2 v i-tom bode.