Merjenje relativnih vibracij rotorja z brezdotičnimi senzorji linearne premike

With the Balanset-1A lahko izmerite relativno vibracije o rotor z uporabo brezdotičnih linearnih merilnikov.

1.1 Izbor tipa senzorja in nastavitev

Glede na nalogo se za merjenje lahko uporabijo senzorji vibracij ali senzorji premika. Za izbiro vrste senzorja je treba na plošči »Vrsta senzorja« (na dnu glavnega okna) označiti polje »Vibro« ali »Linear«.

Pred začetkom merjenja se je treba prepričati, da so pretvorbeni koeficienti senzorjev pravilno nastavljeni. V ta namen v glavnem delovnem oknu programa pritisnite gumb "F4-Settings" (glejte sliko 1) in pojdite v okno nastavitev, namenjeno vnosu pretvorbenih koeficientov (glejte sliko 2).

V delovnem oknu, prikazanem na sliki 2, je treba v ustrezna polja vnesti pretvorbene koeficiente linearnih in vibracijskih senzorjev. Ti koeficienti so določeni v potnem listu instrumenta. Običajno jih ni treba spreminjati.

For the linear premik za senzorje, uporabljene v kompletu merilnega instrumenta Balanset-1A, so pretvorbeni koeficienti naslednji:

• Kprl1= 0,94 mV/μm (pretvorbeni koeficient senzorja prvega kanala);
• Kprl2 = 0,94 mV/μm (pretvorbeni koeficient senzorja 2. kanala.

Za pravilno delovanje mora biti linearni enkoder nameščen na določeni razdalji od površine predmeta merjenja. Nominalna razdalja med površino in koncem senzorja je 3,5 mm. V tem primeru je na izhodu senzorja konstantna napetost 2,48 volta. Ta napetost bo prikazana v poljih "Channel1" in "Channel2" za prvi oziroma drugi kanal.

Če ga želite nadomestiti, morate pritisniti gumb "Remove DC". Majhen preostali odmik ne bo oviral meritve.

 

 

 

Pozor! Navedene vrednosti nazivne reže in pretvorbeni koeficienti linearnih dolgometrov veljajo za rotorje iz jekla. Pri rotorjih iz drugih kovin (bakra, brona, aluminija) mora uporabnik nazivno režo in pretvorbene koeficiente senzorjev določiti eksperimentalno z izvedbo kalibracije.

Če želite shraniti spremenjene parametre, pritisnite gumb "OK". Novi parametri bodo shranjeni v datoteko in uporabljeni pri nadaljnjih meritvah.

1.2 Merjenje radialnega odstopanja rotorja

Radialni izpad rotorja je mogoče izmeriti brezstično bližinske sonde v dveh ravninah v skladu s shemo, prikazano na sliki 3. Za merjenje in risanje časovne funkcije ter spektra izcentričnosti rotorja je treba po potrebi opraviti vrsto pripravljalnih postopkov, med katerimi so:

• - izberete premerne dele rotorja, na katerih se bodo izvajale meritve;
• namestiti brezstične linearne senzorje premika 5 in 6 ter faza kotni senzor 7 na delovni mizi stroja s pomočjo posebnih pripomočkov (npr. magnetnih trinožnikov);
• priključite senzorje bližine za linearni premik na priključke X1 in X2, senzor faznega kota pa na priključek X3 merilne enote;
• - za vsak linearni enkoder določite nazivno merilno vrzel ∆ med površino rotorja in senzorskim elementom (za rotor iz jekla ∆ = 3,5 mm);
• na rotor namestite odbojno oznako, potrebno za sprožitev senzorja faznega kota 7, in preverite delovanje senzorja;
• priključite merilno enoto na računalnik.

 

 

Če v glavnem delovnem oknu (glejte sliko 1) pritisnete gumb "F8 - Diagrami", se na zaslonu računalnika prikaže delovno okno "Diagrami" (glejte sliko 5), namenjeno izdelavi različnih vrst grafov radialnega bega rotorja.

 

 

Gumbi v tem oknu ustvarijo naslednje grafe:

• Ko v tem oknu pritisnete gumb "Širokopasovne vibracije", se prikaže časovna funkcija radialnega bega rotorja.
• Če pritisnete gumb "Vibracija frekvence vrtenja", se prikaže časovna funkcija recipročne komponente radialnega bega rotorja.
• Če pritisnete gumb "Harmonics (1/rev)", se na zaslonu prikaže graf razgradnje bega rotorja v harmonsko vrsto. Prva harmonika ustreza vrednosti nihanja pri obratni frekvenci rotorja (1x), druga pri dvojni frekvenci (2x) itd.
• S pritiskom na gumb "Spekter (Hz)" se na zaslonu prikaže spekter radialnega bega rotorja.
• S pritiskom na gumb "Orbit" se prikaže graf orbite rotorja (precesije).

 

1.3 Izdelava grafa poti rotorja

Graf orbite rotorja lahko sestavite po shemi, prikazani na sliki 6.

 

 

Za izvedbo meritve in izdelavo ustreznega grafa je treba izvesti več pripravljalnih postopkov, med drugim:

• - brezkontaktna linearna kodirnika 2 in 3 namestite v enega od premernih delov rotorja pod medsebojnim kotom 90°, pri čemer mora merilna os kodirnika 2 sovpadati z osjo X, merilna os kodirnika 3 pa mora sovpadati z osjo Y;
• nastavite nazivno merilno razdaljo ∆x (∆u) med površino rotorja in zaznavnim elementom vsakega linearne merilne glave (za jeklo ∆ = 3,5 mm);
• - postavite senzor faznega kota (ni prikazan na shemi) v ravnino X-Z, ki sovpada z ravnino namestitve brezkontaktnega senzorja 2;
• na rotorju 1 v ravnini X–Z namestite odbojno oznako 4, ki je potrebna za delovanje senzorja faznega kota;
• - brezkontaktna linearna enkoderja 2 in 3 priključite na priključka X1 in X2, enkoder faznega kota pa na priključek X3 merilne enote;
• priključite merilno enoto na računalnik.

Za začetek merjenja orbite rotorja v glavnem delovnem oknu (glej sliko 1) pritisnite gumb »F8 – Charts« in prejdite v delovno okno »Graphs« (glej sliko 5), ki je namenjeno izdelavi različnih vrst grafikonov radialnega izcentriranja rotorja. V tem delovnem oknu morate pritisniti gumb »Orbit«, nakar se na zaslonu računalnika prikaže delovno okno, v katerem se izvede potrebni cikel meritev (glej sliko 7).

 

Za nadaljevanje dela v določenem delovnem oknu (glejte sliko 7) morate vklopiti vrtenje rotorja in s pritiskom na gumb "F9 - RUN" izvesti meritev trenutnih vrednosti radialnega bega rotorja Sxi in Sui za obdobje, ki je enako enemu obratu rotorja.

Niz trenutnih vrednosti Sxi in Sui, pridobljenih med merjenjem, se uporabi za izračun koordinat orbite krmiljenega rotorja, ki se izvede po formuli:

S∑i = √ (Sxi² + Syi²) (1)

kjer je S∑i trenutna vrednost koordinate rotorske orbite, izračunana za i-to točko grafa;

• Sxi - trenutna vrednost radialnega bega rotorja, izmerjena s koordinato X s senzorjem 1 v i-ti točki;
• Sxi - trenutna vrednost radialnega bega rotorja, izmerjena s koordinato Y s senzorjem 2 v i-ti točki.