Разумевање претварача брзине
Дефиниција: Шта је претварач брзине?
Претварач брзине (такође се назива велометар, сеизмички сензор или сензор са покретном завојницом) је самогенеришући вибрација сензор који производи излазни напон директно пропорционалан вибрацијама брзина без потребе за спољашњим напајањем или кондиционирањем сигнала. Ради на принципима електромагнетне индукције — магнет окачен на опругама се креће у односу на калем када дође до вибрације, генеришући напон пропорционалан релативној брзини између калема и магнета, што је једнако брзини вибрације.
Претварачи брзине били су доминантни сензори вибрација од 1950-их до 1980-их и још увек се користе у сталним инсталацијама за праћење и неким преносивим инструментима. Међутим, у великој мери су их заменили... accelerometers у новим инсталацијама због мање величине акцелерометара, ширег фреквентног опсега и већег фреквентног капацитета потребног за детекцију оштећења лежајева.
Принцип рада
Електромагнетна индукција
- Перманентни магнет окачен опругама унутар калема
- Вибрација помера кућиште и калем
- Инерција магнета га држи релативно непокретним (изнад резонанције)
- Релативно кретање између калема и магнета
- Кретање индукује напон у калему (Фарадејев закон: V ∝ брзина)
- Излазни напон директно пропорционалан брзини вибрација
Самогенеришуће
- Није потребно спољно напајање
- Пасивна трансдукција
- Једноставна веза (две жице)
- Инхерентно безбедан од кварова (нема проблема са нестанком струје)
Карактеристике
Фреквентни одзив
- Ограничење ниске фреквенције: Природна фреквенција (типично 8-15 Hz)
- Корисни опсег: Изнад 2× природне фреквенције (минимум 16-30 Hz)
- Ограничење високе фреквенције: Типично 1-2 kHz
- Раван одговор: Широко равно подручје у употребљивом опсегу
- Најбоље за: 10-1000 Hz (опште фреквенције машина)
Sensitivity
- Типично: 10-500 mV по инчу/сек (400-20.000 mV по мм/с)
- Уобичајено: 100 mV/in/s или 4000 mV/mm/s
- Већа осетљивост за примене са ниским вибрацијама
- Нижа осетљивост за мерења високих вибрација
Величина и тежина
- Релативно велика (50-100 mm дужине, 25-40 mm пречника)
- Тешка (типично 100-500 грама)
- Много већи од акцелерометара
- Маса може утицати на мерење на лаким конструкцијама
Предности
Директни излаз брзине
- Директно мери брзину вибрација (није потребна интеграција)
- Одговара спецификацијама ISO стандарда (брзина RMS)
- Једноставна обрада сигнала
- Природно за анализу засновану на брзини
Самогенеришуће
- Није потребно напајање
- Једноставна двожична веза
- Не може да откаже због губитка струје
- Нижи трошкови система (није потребно напајање)
Добар одзив на ниским фреквенцијама
- Употребљиво до 10-15 Hz (боље од многих акцелерометара)
- Погодно за машине са малом брзином (до ~600 о/мин)
- Природно за апликације које одговарају фреквентном опсегу
Недостаци
Ограничен одзив високих фреквенција
- Типично ограничено на максимум 1-2 kHz
- Не може да детектује дефекте високофреквентних лежајева (5-20 kHz)
- Неадекватно за анализу омотача
- Главна ограничења у односу на акцелерометре
Величина и тежина
- Велики, тешки сензори
- Тешко се монтира на мале машине
- Масовно оптерећење утиче на лаке конструкције
- Мање преносиви од акцелерометара
Крхкост
- Унутрашње опруге и покретни магнет могу бити оштећени ударом
- Осетљив на злостављање у руковању
- Може се оштетити падом
- Више одржавања него акцелерометарски уређаји у чврстом стању
Ограничења температуре
- Јачина магнета опада са температуром
- Типично ограничено на 120°C
- Мање могућности него код акцелерометара у режиму пуњења
Где се још увек користи
Застареле сталне инсталације
- Старији системи за праћење турбомашина
- Замена у натури за постојеће инсталације
- Одржава компатибилност са постојећим системима
Примене ниских фреквенција
- Опрема са веома малом брзином (< 300 обртаја у минути)
- Где је фреквентни опсег 10-1000 Hz адекватан
- Једноставно праћење брзине без потребе за високим фреквенцијама
Специфични захтеви
- Где је потребна самогенеришућа предност
- Захтеви за интринзичну безбедност (без напајања)
- Пожељан је директан излаз брзине
Монтажа
Методе
- Монтажа клинова на навојне рупе (најчешће)
- Монтажа носача са адаптерским плочама
- Магнетна монтажа (ако површина није магнетна и сензор није претежак)
Разматрања
- Неопходна је чврста монтажа (тежак сензор)
- Чврсто причврстите да бисте спречили вибрације сензора
- Проверите да ли је површина за монтажу равна и чиста
- Растерећење кабла од затезања ради спречавања повлачења
Модерне алтернативе
Зашто су акцелерометри преферирани
- Много мањи и лакши
- Широк фреквентни опсег (0,5 Hz – 50 kHz)
- Боље за откривање оштећења лежајева
- Робуснији
- Нижи трошкови
- Тренд у индустрији ка акцелерометрима
Интеграција као алтернатива
- Измерите убрзање, интегришите у брзину
- Постиже мерење брзине са предностима акцелерометра
- Модерни инструменти чине интеграцију транспарентном
Калибрација и одржавање
Калибрација
- Калибрација стола за мућкање
- Проверите осетљивост (mV/in/s или mV/mm/s)
- Проверите фреквентни одзив
- Годишња калибрација типична за критичне примене
Одржавање
- Пажљиво рукујте (избегавајте падове и ударце)
- Проверите стање кабла
- Проверите безбедност монтаже
- Периодично тестирајте излаз
- Замените ако се осетљивост или одговор промене
Претварачи брзине, иако опадају у новим инсталацијама, остају важни сензори у постојећим системима за стално праћење и одређеним нискофреквентним применама. Разумевање њиховог рада, предности и ограничења је неопходно за одржавање старих система и доношење информисаних одлука о избору сензора када претварачи брзине и даље могу бити оптималан избор за специфичне захтеве за ниске фреквенције, сопствено напајање или компатибилност.
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 