ทรานสดิวเซอร์: เซ็นเซอร์สำหรับการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน

คำจำกัดความ: ทรานสดิวเซอร์คืออะไร?

ในบริบทของการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน ตัวแปลงสัญญาณ คืออุปกรณ์ที่แปลงการเคลื่อนที่ทางกายภาพและเชิงกล (การสั่นสะเทือน) ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าตามสัดส่วน สัญญาณไฟฟ้านี้สามารถนำไปประมวลผล วัด และวิเคราะห์โดยเครื่องรวบรวมข้อมูลหรือระบบตรวจสอบ ทรานสดิวเซอร์เป็นเซ็นเซอร์หลักและเป็นส่วนเชื่อมต่อแรกสุดในห่วงโซ่การวัด หากไม่มีทรานสดิวเซอร์ที่เชื่อถือได้ การวิเคราะห์ที่มีความหมายก็จะเกิดขึ้นไม่ได้ การเลือกทรานสดิวเซอร์ถือเป็นการตัดสินใจที่สำคัญ ซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องจักร ความเร็ว และข้อบกพร่องเฉพาะที่กำลังตรวจสอบ

ตัวแปลงการสั่นสะเทือนสามประเภทหลัก

มีตัวแปลงสัญญาณหลักสามประเภทที่ใช้ในการตรวจสอบเครื่องจักรในอุตสาหกรรม โดยแต่ละประเภทจะวัดพารามิเตอร์ทางกายภาพของการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกัน

1. เครื่องวัดความเร่ง (Accelerometer)

ที่ เครื่องวัดความเร่ง เป็นตัวแปลงสัญญาณการสั่นสะเทือนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและใช้งานได้หลากหลายที่สุด โดยจะวัดความเร่งของโครงสร้างที่ติดตั้งอยู่

• หลักการ: เครื่องวัดความเร่งในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่เป็นแบบพีโซอิเล็กทริก โดยใช้ผลึกที่สร้างแรงดันไฟฟ้าเมื่อได้รับแรงกดจากมวลภายใน
• จุดแข็ง: เครื่องตรวจจับนี้มีช่วงความถี่ที่กว้างมาก ทนทานมาก มีให้เลือกหลายแบบ และใช้ได้กับเครื่องจักรแทบทุกประเภท เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจจับเหตุการณ์ความถี่สูง
• การใช้งานหลัก: การตรวจสอบเครื่องจักรอเนกประสงค์ ตั้งแต่เครื่องจักรความเร็วต่ำไปจนถึงเครื่องจักรเทอร์โบความเร็วสูงมาก เซ็นเซอร์เหล่านี้คือเซ็นเซอร์ที่เหมาะที่สุดสำหรับการตรวจจับข้อบกพร่องความถี่สูง เช่น ข้อบกพร่องของตลับลูกปืนและเกียร์.

2. เครื่องวัดความเร็ว (วัดความเร็ว)

ก ตัวแปลงความเร็ว เป็นเซนเซอร์อิเล็กโทรไดนามิกที่วัดความเร็วการสั่นสะเทือนโดยตรง

• หลักการ: มันทำงานเหมือนไมโครโฟน โดยมีขดลวดแขวนอยู่ในสนามแม่เหล็ก เมื่อตัวเรือนสั่นสะเทือน การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างขดลวดและแม่เหล็กจะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วนกับความเร็ว
• จุดแข็ง: วงจรนี้ผลิตสัญญาณรบกวนที่แรงและต่ำในช่วงความถี่กลาง (ประมาณ 10 เฮิรตซ์ ถึง 1,000 เฮิรตซ์) ซึ่งเป็นช่วงที่มักเกิดข้อผิดพลาด เช่น ความไม่สมดุลและการเรียงตัวที่ไม่ถูกต้อง วงจรนี้ไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานจากภายนอก
• จุดอ่อน: พวกมันเปราะบางกว่าเครื่องวัดความเร่ง มีช่วงความถี่ที่จำกัด และมีความไวต่อสนามแม่เหล็กและทิศทางการติดตั้ง ปัจจุบัน เครื่องวัดความเร่งส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยเครื่องวัดความเร่งที่ผสานการผสานรวมทางอิเล็กทรอนิกส์เพื่อคำนวณความเร็ว
• การใช้งานหลัก: เดิมทีเคยใช้สำหรับการตรวจสอบเครื่องจักรทั่วไปก่อนที่จะมีเครื่องวัดความเร่งแบบทนทานแพร่หลาย แต่บางครั้งยังคงใช้สำหรับการตรวจสอบถาวรในช่วงความถี่กลาง

3. โพรบวัดความใกล้ชิด (วัดการเคลื่อนตัว)

ที่ โพรบวัดระยะใกล้ (หรือหัววัดกระแสวน) คือตัวแปลงสัญญาณแบบไม่สัมผัสที่ใช้วัดการเคลื่อนที่ของเพลาหมุน

• หลักการ: เครื่องนี้ใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อเหนี่ยวนำและวัดกระแสน้ำวนบนพื้นผิวเพลา ซึ่งทำให้สามารถวัดช่องว่างระหว่างปลายหัววัดและเพลาได้
• จุดแข็ง: เครื่องวัดนี้วัดการเคลื่อนที่จริงของตัวเพลา ไม่ใช่ตัวตัวเรือนเครื่องจักร เครื่องวัดนี้ไม่ต้องสัมผัส และวัดค่าได้ต่ำถึง 0 เฮิรตซ์ (DC) ทำให้สามารถวัดตำแหน่งเฉลี่ยของเพลาและการสั่นสะเทือนได้
• การใช้งานหลัก: จำเป็นสำหรับการปกป้องและตรวจสอบเครื่องจักรเทอร์โบความเร็วสูงที่สำคัญซึ่งมีแบริ่งฟิล์มของไหล เช่น กังหันและคอมเพรสเซอร์ ใช้ในการวิเคราะห์ปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น วงโคจรเพลาและตำแหน่งเส้นกึ่งกลาง.

การเลือกเครื่องแปลงสัญญาณที่เหมาะสม

การเลือกตัวแปลงสัญญาณเป็นขั้นตอนสำคัญในการกำหนดโปรแกรมตรวจสอบ กฎทั่วไปคือการเลือกตัวแปลงสัญญาณที่มีความไวสูงสุดในช่วงความถี่ของความผิดพลาดที่คาดว่าจะเกิดขึ้น:

• Use หัววัดระยะใกล้ สำหรับการเคลื่อนที่ของเพลาบนเครื่องจักรที่มีตลับลูกปืนแบบฟิล์มของไหล
• Use accelerometers สำหรับทุกสิ่งทุกอย่าง เนื่องจากมีความอเนกประสงค์ที่สุด สัญญาณนี้สามารถรวมเข้ากับความเร็วเพื่อวิเคราะห์ความผิดพลาดความถี่กลาง หรือใช้เป็นความเร่งสำหรับความผิดพลาดความถี่สูงได้โดยตรง

← กลับสู่ดัชนีหลัก