Balanseringsinstrument till priset av en vibrometer

Är det möjligt? Med beslutsamhet - JA!

Balanseringsinstrument intar med rätta en särställning bland det stora utbudet av utrustning som används för vibroakustiska mätningar. Detta beror till stor del på att denna klass av instrument, förutom att utföra metrologiska funktioner, också fyller en teknisk roll. I grund och botten är det teknisk utrustning som används för att minska obalansen i roterande mekanismer.

Som ett resultat av detta erbjuder den hög ekonomisk effektivitet, vilket möjliggör betydande kvalitetsförbättringar av produkter med relativt små kapitalinvesteringar vid implementering av balanseringsutrustning. Detta gäller särskilt för industrier där en betydande mängd roterande utrustning används eller tillverkas (t.ex. kvarnföretag, fabriker som tillverkar fläktar etc.).

I sådana företag är återbetalningstiden för en balanseringsutrustning till ett rimligt pris, som ligger mellan 2500 och 10000 euro, normalt inte längre än 6-7 månader.

Det finns dock många små och medelstora företag som är intresserade av att balansera sina egna produkter och för vilka även dessa relativt små kostnader är betungande. Dessa företag kan omfatta bilverkstäder, reparations- och serviceanläggningar för elmotorer, pump- och fläktverkstäder osv. För dem är det ofta svårt, om inte omöjligt, att köpa balanseringsutrustning till aktuella marknadspriser.

Som referens ger tabell 1 information om några av de mest kända balanseringsinstrumenten för roterande utrustning som för närvarande finns på marknaden. Som framgår av tabellen kan priserna för dessa instrument variera från 2500 till 25000 euro beroende på tillverkare och funktionalitet.

tabell 1. Priserna är hämtade från offentliga källor: tillverkarnas webbplatser, ebay, alibaba.com etc.

Anordningar

Bärbar balanserare & vibrationsanalysator Balanset-1A

€1,751.00

Delar

Vibrationssensor

€90.00

Delar

Optisk sensor (laservarvtalsmätare)

€124.00

Anordningar

Balanset-4

€6,803.00

Delar

Magnetiskt stativ i storlek 60 kgf

€46.00

Delar

Reflekterande tejp

€10.00

Anordningar

Dynamisk balanserare "Balanset-1A" OEM

€1,561.00

Prenumeration

Konto + Uppdateringar + Direkt support

€18.00

Vid första anblicken, i en tid av snabb utveckling av modern elektronik, kan dessa priser verka överdrivet höga. Flera objektiva faktorer begränsar dock möjligheten att minimera kostnaderna för balanseringsinstrument och vibrometrar.

För det första efterfrågas inte balanseringsutrustning i volymer som är jämförbara med tillverkningen av datorer, mobiltelefoner eller TV-apparater. Den tillverkas vanligen i små och medelstora serier, vilket naturligtvis påverkar kostnaden.

För det andra påverkas priset på denna utrustning avsevärt av kostnaden för minst två vibrationssensorer som ingår i dess sammansättning, vilka är ganska dyra. Till exempel är kostnaden för välkända sensorer i genomsnitt mellan 300 och 900 euro vardera.

För det tredje har betydande kostnader lagts på utveckling av specialiserad programvara för balanseringsinstrument, vilket, med tanke på de relativt små produktionsvolymerna, också bidrar till kostnadsökningen.

Det finns dock reserver för att minska kostnaden för balanseringsutrustning, och vi har försökt använda dem i utvecklingen av vårt nya instrument, som heter "Balanset-1A".

Vi följde dessa riktlinjer:

• Försök att implementera ett strukturellt system för instrumentet som maximalt använder massproducerade komponenter från andra tillverkare.
• Utforska möjligheten att använda billigare vibrationssensorer för att minska kostnaden för vår utrustning.
• Maximalt utnyttjande av algoritmer för hantering av balanseringsinstrument som utvecklats av våra specialister under de senaste 20 åren och som framgångsrikt implementerats i tidigare konstruktioner.

Som ett resultat av implementeringen av de principer som beskrivs ovan utvecklades balanseringssetet "Balanset-1A", som består av följande huvudenheter:

• Mätenhet med mikroprocessor och USB-utgång för anslutning till en dator.
• En bärbar dator utrustad med specialiserad programvara för att lösa balanseringsuppgifter.
• Två relativt billiga vibrationssensorer.
• En fasvinkelsensor med laser.

Instrumentets mätenhet har utvecklats baserat på den serietillverkade Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3-processorn. Mätenheten är ansluten till en dator (vanligtvis en netbook eller laptop) via en USB-kanal, genom vilken balanseringsprocessen hanteras och mät- och beräkningsresultaten visas.

Genom att implementera denna struktur för balanseringsinstrumentet, baserad på användning av serietillverkade komponenter, kunde vi avsevärt minska utvecklings- och tillverkningskostnaderna för dess hårdvarudel.

En lika viktig faktor för att minska kostnaden för vår produkt var användningen av kapacitiva accelerometrar som vibrationssensorer, vilka för närvarande massproduceras av olika tillverkare och har en låg kostnad.

Dessutom, som tidigare nämnts, har mjukvaruutvecklingen för det nya balanseringsinstrumentet i stor utsträckning utnyttjat algoritmer som utvecklats av våra specialister under de senaste 20 åren. Detta minskade avsevärt arbetsinsatsen för mjukvaruutveckling och felsökning, vilket påverkade utrustningens kostnad positivt.

Det övergripande resultatet av vårt arbete är att kostnaden för vårt föreslagna balanseringsset (utan dator) med alla nödvändiga tillbehör (inklusive magneter för montering av vibrationssensorer, ett magnetiskt stativ för fasvinkelsensorn, ett USB-minne med programvara och en transportväska) för närvarande inte överstiger 2000 euro (1500 för Balanset-oem-setet).

Sammanfattningsvis kan vi konstatera att vårt förslag till balanseringssats "Balanset" ofta är betydligt billigare än tillgänglig utrustning med liknande syfte (se tabell 1). I praktiken är priset ofta jämförbart med kostnaden för vanliga vibrometrar som för närvarande finns på marknaden.