Мерење релативне вибрације ротора помоћу бесконтактних линеарних сензора померања

Са Balanset-1A можете измерити релативни вибрација од ротор користећи бесконтактне линеарне енкодере.

1.1 Избор типа сензора и подешавање

У зависности од задатка, за мерења се могу користити или сензори вибрације или сензори померања. Да бисте изабрали тип сензора, на панелу “Тип сензора” (на дну главног прозора) ставите ознаку у поље “Вибро” или “Линеарно”.

Сл. 1. Главни радни прозор програма Balanset.T

Пре покретања мерења неопходно је проверити да ли су коефицијенти конверзије сензора исправно подешени. За ту сврху притисните дугме "F4-Settings" у главном радном прозору програма (види Сл. 1) и отворите прозор за подешавања намењен уносу коефицијената конверзије (види Сл. 2).

У радном прозору приказаном на слици 2 у одговарајућа поља треба унети коефицијенте конверзије линеарних и вибрационих сензора. Ови коефицијенти су наведени у пасошу инструмента. Обично их није потребно мењати.

За линеарни померање За сензоре коришћене у комплету инструмента Balanset-1A, коефицијенти конверзије су респективно једнаки:

Kprl1= 0,94 mV/μm (коефицијент конверзије сензора првог канала);
Kprl2 = 0,94 мВ/μм (коефицијент конверзије сензора другог канала).

За правилно функционисање, линеарни енкодер мора бити инсталиран на одређеној удаљености од површине објекта мерења. Номинални размак између површине и краја сензора износи 3,5 мм. У том случају на излазу сензора постоји константни напон од 2,48 волти. Овај напон ће бити приказан у пољима "Канал1" и "Канал2" за први, односно други канал.

Да бисте то компензовали, морате да притиснете дугме "Уклони DC". Мала преостала одступања неће утицати на мерење.

Сл. 2. Радни прозор за унос коефицијената конверзије и избор типа коришћених сензора

Пажња! Наведене вредности номиналног зазора и коефицијенти конверзије линеарних енкодера су дате за роторе од челика. За роторе од других метала (бакар, бронза, алуминијум), номинални зазор и коефицијенте конверзије сензора треба експериментално одредити корисником спровођењем калибрације.

Да бисте сачували измењене параметре, притисните дугме "OK". Нови параметри ће бити сачувани у датотеци и коришћени за даља мерења.

1.2 Мерење радијалног одступања ротора

Радијално одступање ротора може се мерити бесконтактно. сонде за близину у две равни према шеми приказаној на слици 3. Да би се измерила и нацртала временска функција и спектар ротационог одступања, по потреби, мора се извршити низ припремних операција, укључујући:

– одаберите дијаметралне пресеке ротора у којима ће се вршити мерења;
да инсталира неконтактне линеарне сензоре померања 5 и 6 и фаза сензор угла 7 на кревету машине користећи специјалне уређаје (нпр. магнетске троножне ноге);
– повежите сензоре близине линеарног кретања на конекторе X1 и X2, и сензор фазног угла на конектор X3 мереће јединице;
– поставити номинални мерилни јаз ∆ између површине ротора и сензорског елемента за сваки линеарни енкодер (за ротор од челика ∆ = 3,5 мм);
– поставите на ротор рефлектујућу ознаку потребну за покретање сензора фазног угла 7 и проверите покретање сензора;
Повежите мерну јединицу са рачунаром.

Сл. 3. Мерење радијалног одступања ротора

Ако притиснете дугме "F8 – Графикони" у главном радном прозору (види Сл. 1), на екрану рачунара се приказује радни прозор "Графикони" (види Сл. 5), намењен за израду различитих врста графикона радијалног одступања ротора.

Сл. 5. Радни прозор режима "Дијаграми"

Дугмад у овом прозору праве следеће графиконе:

Када у овом прозору притиснете дугме "Широкопојасна вибрација", приказује се временска функција радијалног одступања ротора.
Ако се притисне дугме "Вибрација ротационе фреквенције", приказује се временска функција реципрочне компоненте радијалног одступања ротора.
Ако притиснете дугме "Хармоније (1/rev)", дисплеј ће приказати дијаграм распадања роторске ексцентричности у хармонијски низ. Прва хармонија одговара вредности вибрације на обрнутој фреквенцији ротора (1×), друга – на двострукој фреквенцији (2×) итд.
Притиском на дугме "Спектр (Hz)" приказ показује спектар радијалног одступања ротора.
Притиском на дугме "Орбита" приказује се график орбите ротора (прецесија).

1.3 Изградња графа орбите ротора

Конструкција графа орбите ротора може се извршити према шеми приказаној на слици 6.

Сл. 6. Шема мерења орбите ротора 1а – ротор (поглед са краја); 1б – ротор (поглед са стране); 2, 3 – бесконтактни сензори; 4 – рефлектујућа ознака сензора фазног угла.

Да би се извршило мерење и изградио одговарајући график, неопходно је спровести низ припремних операција, укључујући:

– уградити бесконтактне линеарне енкодере 2 и 3 у једном од дијаметралних пресека ротора под углом од 90° један према другом, уз услов да мерилачна оса енкодера 2 коинцидира са X осом, а мерилачна оса енкодера 3 са Y осом;
поставите номинални мерни зазор ∆x (∆y) између површине ротора и осетљивог елемента сваког линеарног енкодера (за челик ∆ = 3.5 mm);
– поставити сензор фазног угла (није приказан на шеми) у равни X–Z, тако да се поклопи са равнином монтаже бесконтактног сензора 2;
поставити рефлектујући знак 4 на ротору 1 у X–Z равни, што је неопходно за рад сензора фазног угла;
– повежите бесконтактне линеарне енкодере 2 и 3 на конекторе X1 и X2, и енкодер фазног угла на конектор X3 мереће јединице;
Повежите мерну јединицу са рачунаром.

Да бисте започели мерење орбите ротора у главном радном прозору (види Сл. 1), притисните дугме “F8 – Графикони” и пређите у радни прозор “Графикони” (види Сл. 5), који је намењен за цртање различитих врста графикона радијалног одступања ротора. У овом радном прозору морате да притиснете дугме “Orbit”, након чега се на екрану рачунара појављује радни прозор у којем се изводи потребан циклус мерења (види Сл. 7).

Сл. 7. Графикон орбите ротора. Софтвер Balanset.

Да бисте наставили рад у наведеном радном прозору (види сл. 7), морате укључити ротацију ротора и притиском на дугме “F9 – RUN” извршити мерење тренутних вредности радијалног бацања ротора Sxi и Syi у периоду једнаком једном обртају ротора.

Низ тренутних вредности Sxi и Syi добијен током мерења користи се за цртање орбите контролисаног ротора (свака и-та тачка орбите има координате Sxi, Syi). Величина тренутног радијалног помераја израчунава се формулом:

S∑i = √ (Sxi² + Syi²) (1)

где је С∑и тренутна вредност величине радијалног помераја (дужина вектора полупречника орбите ротора), израчуната за и-ту тачку графа;

Sxi – тренутна вредност радијалног бацања ротора, измерена дуж X осе сензором 2 (види сл. 6) у и-тој тачки;
Syi – тренутна вредност радијалног бацања ротора, измерена дуж Y осе сензором 3 (види сл. 6) у и-тој тачки.