ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเครื่องแปลงสัญญาณแผ่นดินไหว
คำจำกัดความ: Seismic Transducer คืออะไร?
ตัวแปลงสัญญาณแผ่นดินไหว (เรียกอีกอย่างว่า เซ็นเซอร์วัดแผ่นดินไหว หรือ ตัวแปลงสัญญาณเฉื่อย) คือ การสั่นสะเทือน เซ็นเซอร์ที่ใช้มวลแผ่นดินไหวภายใน (มวลพิสูจน์) ซึ่งแขวนด้วยสปริงหรืออุปกรณ์ที่ยืดหยุ่นได้อื่นๆ เป็นข้อมูลอ้างอิงเฉื่อยเพื่อวัดการเคลื่อนที่สัมบูรณ์ของฐานเซ็นเซอร์ เมื่อตัวเรือนเซ็นเซอร์สั่นสะเทือน มวลเฉื่อยมีแนวโน้มที่จะคงที่ในอวกาศ (สูงกว่าความถี่ธรรมชาติของระบบมวล-สปริง) และการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างตัวเรือนที่สั่นสะเทือนและมวลที่ค่อนข้างคงที่จะถูกวัดและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่แสดงถึงการสั่นสะเทือน.
คำว่า "แผ่นดินไหว" มาจากการวัดแผ่นดินไหว (เครื่องวัดแผ่นดินไหว) ซึ่งเป็นหลักการที่ใช้ครั้งแรก นั่นคือ มวลที่แขวนลอยอยู่จะค่อนข้างนิ่งในขณะที่พื้นดินเคลื่อนตัวอยู่ข้างใต้ ในการตรวจสอบเครื่องจักร ทั้ง ตัวแปลงความเร็ว and accelerometers เป็นตัวแปลงสัญญาณแผ่นดินไหว แม้ว่าคำนี้มักจะเกี่ยวข้องกับการรับความเร็วก็ตาม.
หลักการทำงาน
ระบบมวล-สปริง-โช้คอัพ
- มวลแผ่นดินไหว: แขวนอยู่ภายในตัวเรือนเซ็นเซอร์
- ฤดูใบไม้ผลิ: สปริงกลไกหรือส่วนดัดที่รองรับมวล
- การลดแรงสั่นสะเทือน: การหน่วงด้วยอากาศ แม่เหล็ก หรือของเหลว
- การถ่ายทอดสัญญาณ: การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ที่แปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า
ภูมิภาคตอบสนองความถี่
- ต่ำกว่าความถี่ธรรมชาติ: มวลและที่อยู่อาศัยเคลื่อนตัวไปพร้อมๆ กัน (ตอบสนองไม่ดี)
- ที่ความถี่ธรรมชาติ: เสียงสะท้อน (ขยายแต่บิดเบือน)
- เหนือความถี่ธรรมชาติ: มวลคงที่ ตัวเรือนสั่นสะเทือน (บริเวณการวัดที่ดี)
- ระยะการใช้งาน: โดยทั่วไป > 2× ความถี่ธรรมชาติ
ประเภทของเครื่องแปลงสัญญาณแผ่นดินไหว
ตัวแปลงความเร็ว (ขดลวดเคลื่อนที่)
- แม่เหล็กที่แขวนด้วยสปริงภายในขดลวด
- ความเร็วสัมพัทธ์สร้างแรงดันไฟฟ้า (การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า)
- ความถี่ธรรมชาติโดยทั่วไปคือ 8-15 เฮิรตซ์
- ใช้งานได้สูงกว่า 16-30 เฮิรตซ์
- วัดความเร็วโดยตรง
เครื่องวัดความเร่ง
- พีโซอิเล็กทริก:คริสตัลเพียโซรับรู้แรงมวล
- MEMS: การตรวจจับแบบ Capacitive หรือ Piezoresistive
- ความถี่ธรรมชาติที่สูงขึ้น (10-30 kHz)
- ใช้งานได้ตั้งแต่ ~1 Hz ขึ้นไป
- วัดความเร่ง
เซ็นเซอร์ตรวจจับแผ่นดินไหวและเซ็นเซอร์ที่ไม่ตรวจจับแผ่นดินไหว
เซ็นเซอร์ตรวจจับแผ่นดินไหว (อ้างอิงความเฉื่อย)
- เครื่องวัดความเร่ง, ตัวแปลงความเร็ว
- การวัดการเคลื่อนที่สัมบูรณ์
- ติดตั้งบนโครงสร้างสั่นสะเทือน
- มวลภายในให้การอ้างอิง
- ที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการตรวจสอบเครื่องจักร
เซ็นเซอร์ที่ไม่ตรวจจับแผ่นดินไหว (อ้างอิงภายนอก)
- โพรบวัดระยะใกล้ (กระแสน้ำวน)
- วัดการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างสองพื้นผิว
- ต้องมีจุดยึดแบบคงที่
- วัดการเคลื่อนที่ของเพลาเทียบกับตลับลูกปืน
- ใช้สำหรับการวัดการสั่นสะเทือนของเพลา
ข้อดีของการออกแบบเพื่อรองรับแผ่นดินไหว
การอ้างอิงแบบสมบูรณ์
- ไม่จำเป็นต้องมีการอ้างอิงภายนอก
- สามารถติดตั้งได้ทุกที่บนโครงสร้างสั่นสะเทือน
- วัดการเคลื่อนที่สัมบูรณ์ในอวกาศเฉื่อย
ความอเนกประสงค์
- เซ็นเซอร์ชนิดเดียวสำหรับการใช้งานหลายประเภท
- การติดตั้งชั่วคราวหรือถาวร
- พกพาได้ระหว่างเครื่อง
ข้อจำกัด
ข้อจำกัดการตอบสนองความถี่
- ไม่สามารถวัดได้ต่ำกว่าความถี่ธรรมชาติ ~2× ได้อย่างน่าเชื่อถือ
- ตัวแปลงสัญญาณความเร็วต่ำกว่า 15-20 เฮิรตซ์
- การแลกเปลี่ยน: ความถี่ธรรมชาติต่ำ (ตอบสนองความถี่ต่ำที่ดี) เทียบกับขนาดใหญ่
มาตรการเคลื่อนไหวด้านที่อยู่อาศัย
- วัดตัวเรือนตลับลูกปืน ไม่ใช่เพลาโดยตรง
- การสั่นสะเทือนของตัวเรือน ≠ การสั่นสะเทือนของเพลา (ได้รับผลกระทบจากความแข็งของตลับลูกปืน โครงสร้าง)
- สำหรับการเคลื่อนที่ของเพลาโดยตรง จำเป็นต้องใช้หัววัดแบบใกล้ชิด
แอปพลิเคชั่น
การตรวจสอบสภาพเครื่องจักร
- การวัดขนาดตัวเรือนตลับลูกปืน
- แนวโน้มการสั่นสะเทือนโดยรวม
- ข้อบกพร่องของตลับลูกปืน การตรวจจับ
- การวินิจฉัยเครื่องจักรทั่วไป
การสั่นสะเทือนของโครงสร้าง
- การสั่นสะเทือนของอาคารและฐานราก
- การติดตามตรวจสอบแผ่นดินไหว
- การสั่นสะเทือนพื้นดินจากเครื่องจักร
การวิเคราะห์โหมด
- วัดการตอบสนองของโครงสร้างต่อผลกระทบ
- กำหนดความถี่ธรรมชาติและรูปร่างโหมด
- การวัดฟังก์ชันการถ่ายโอน
ตัวแปลงสัญญาณแผ่นดินไหว ซึ่งใช้มวลภายในเป็นข้อมูลอ้างอิงเฉื่อย เป็นรากฐานของการวัดการสั่นสะเทือนในการตรวจสอบเครื่องจักรแบบหมุน การทำความเข้าใจหลักการแผ่นดินไหว ซึ่งมวลแขวนลอยช่วยให้สามารถวัดการเคลื่อนที่สัมบูรณ์ได้อย่างไร จะช่วยอธิบายทั้งความสามารถและข้อจำกัดของเครื่องวัดความเร่งและตัวแปลงสัญญาณความเร็ว ซึ่งเป็นเครื่องมือสำคัญในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรม.
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 