Pagsusukat ng relative rotor vibration gamit ang non-contact linear displacement sensors

With the Balanset-1A maaari mong sukatin ang relative vibration of the rotor using non-contact linear encoders.

1.1 Pagpili ng sensor type at setting

Depende sa gawain, alinman sa vibration sensors o displacement sensors ay maaaring gamitin para sa mga sukat. Upang pumili ng uri ng sensor kailangan na sa panel “Sensor type” (sa ilalim ng pangunahing window) na maglagay ng tanda sa larangan “Vibro” o “Linear”.

Bago magsimula ang pagsusukat kailangan na siguraduhin na ang conversion coefficients ng mga sensor ay itinakda nang tama. Para sa layuning ito pindutin ang button “F4-Settings” sa pangunahing working window ng programa (tingnan ang Fig. 1) at pumunta sa settings window na dinisenyo para sa pagpasok ng conversion coefficients (tingnan ang Fig. 2).

Sa working window na ipinapakita sa Fig. 2, sa mga kaugnay na larangan ang conversion coefficients ng linear at vibration sensors ay dapat mailagay. Ang mga coefficient na ito ay tinukoy sa instrument passport. Karaniwan hindi mo kailangang baguhin ang mga ito.

For the linear displacement sensors na ginagamit sa set ng Balanset-1A instrument, ang conversion coefficients ay ayon sa pagkakataon ay katumbas ng:

• Kprl1 = 0.94 mV/μm (conversion coefficient ng sensor ng 1st channel);
• Kprl2 = 0.94 mV/μm (conversion coefficient ng sensor ng 2nd channel).

Para sa tamang pagpapatakbo, ang linear encoder ay dapat na mai-install sa isang tiyak na distansya mula sa ibabaw ng bagay na sinusukat. Ang nominal na clearance sa pagitan ng ibabaw at sa dulo ng sensor ay 3.5 mm. Sa ganitong kaso, may patuloy na boltahe na 2.48 bolta sa labasan ng sensor. Ang boltaheng ito ay ipinapakita sa mga puwesto na “Channel1” at “Channel2” para sa unang at pangalawang channel ayon sa pagkakataon.

Upang sa ito ay kailangan mong pindutin ang pindutang “Remove DC”. Ang isang maliit na natitirang offset ay hindi makakaagaw sa pagsusukat.

 

 

 

Attention! Ang mga tinukoy na halaga ng nominal clearance at ang mga conversion factor ng mga linear encoders ay ibinigay para sa mga rotor na gawa sa asero. Para sa mga rotor na gawa sa ibang mga metal (tansya, bronze, aluminyo), ang nominal clearance at ang mga conversion coefficient ng sensors ay dapat matukoy ng eksperimento ng gumagamit sa pamamagitan ng pagsasagawa ng calibration.

Upang makatipid ng mga binagong parameter, pindutin ang pindutang “OK”. Ang mga bagong parameter ay magiging nakatipid sa isang file at gagamitin para sa karagdagang mga pagsusukat.

1.2 Pagsusukat ng radial run-out ng rotor

Ang radial run-out ng rotor ay maaaring sukatin gamit ang non-contact proximity probes sa dalawang eroplano ayon sa scheme na ipinakita sa fig. 3. Upang sukatin at i-plot ang time function at rotor run-out spectrum, kung kinakailangan, ang ilang mga preparatory operations ay dapat na isinagawa, kasama ang:

• piliin ang diametrical sections ng rotor, kung saan ang mga pagsusukat ay isasagawa;
• i-install ang mga non-contact linear displacement sensors 5 at 6 at phase angle sensor 7 sa bed ng makina gamit ang mga espesyal na device (halimbawa, magnetic tripods);
• ikonekta ang proximity sensors ng linear motion sa mga connector X1 at X2, at phase angle sensor sa connector X3 ng measuring unit;
• itakda ang isang nominal measuring gap ∆ sa pagitan ng rotor surface at ng sensing element para sa bawat linear encoder (para sa rotor na gawa sa asero ∆ = 3.5 mm);
• ilagay sa rotor ang reflective mark na kinakailangan para sa triggering para sa phase angle sensor 7 at suriin ang sensor triggering;
• ikonekta ang measuring unit sa computer.

 

 

Kung pindutin mo ang pindutang “F8 – Charts” sa pangunahing nagtatrabahong bintana (makita ang Fig. 1), ang display ng computer ay nagpapakita ng nagtatrabahong bintana “Graphs” (makita ang Fig. 5), dinisenyo upang bumuo ng iba't ibang uri ng mga graph ng radial run-out ng rotor.

 

 

Ang mga pindutan sa bintanang ito ay bumubuo ng sumusunod na mga graph:

• Kapag pindutin mo ang pindutang “Broadband vibration” sa bintanang ito, ang time function ng rotor radial runout ay ipinapakita.
• Kung ang pindutang “Rotation frequency vibration” ay pinindot, ang time function ng reciprocal component ng rotor radial runout ay ipinapakita.
• Kung pinindot mo ang button na “Harmonics (1/rev)”, ang display ay magpapakita ng decomposition graph ng rotor runout sa harmonic series. Ang unang harmonic ay tumutugma sa value ng vibration sa reverse rotor frequency (1x), ang pangalawa – sa double frequency (2x), atbp.
• Sa pamamagitan ng pagpindot sa button na “Spectrum (Hz)” ang display ay nagpapakita ng spectrum ng radial run-out ng rotor.
• Sa pamamagitan ng pagpindot sa button na “Orbit” ang graph ng rotor orbit (precession) ay ipinapakita.

 

1.3 Pagtatayo ng rotor orbit graph

Ang pagtatayo ng rotor orbit graph ay maaaring isagawa ayon sa scheme na ipinakita sa Fig. 6.

 

 

Upang gumawa ng measurement at bumuo ng kaugnay na graph, kinakailangan na magsagawa ng bilang ng preparatory operations, kasama:

• i-install ang non-contact linear encoders 2 at 3 sa isa sa mga diametrical sections ng rotor sa angle na 90° sa isa't isa, na ibinigay na ang measuring axis ng encoder 2 ay dapat na tumugma sa X axis, at ang measuring axis ng encoder 3 ay dapat na tumugma sa Y axis;
• set the nominal measuring gap ∆x (∆y) between the rotor surface and the sensing element of each linear encoder (for steel ∆ = 3.5 mm);
• i-set ang phase angle sensor (hindi ipinakita sa scheme) sa X – Z plane, tumutugma sa installation plane ng non-contact sensor 2;
• i-set ang reflective mark 4 sa rotor 1 sa X – Z plane, na kinakailangan para sa operation ng phase angle sensor;
• ikonekta ang non-contact linear encoders 2 at 3 sa connectors X1 at X2, at phase angle encoder sa connector X3 ng measuring unit;
• ikonekta ang measuring unit sa computer.

Upang magsimula ng pagsukat ng rotor orbit sa main working window (tingnan ang Fig. 1) pinindot ang button na “F8 – Charts” at pumunta sa working window na “Graphs” (tingnan ang Fig. 5), na dinisenyo upang bumuo ng iba’t ibang uri ng graphs ng radial runout ng rotor. Sa working window na ito dapat mong pinindot ang button na “Orbit”, pagkatapos nito ang working window ay lumilitaw sa computer display, kung saan ang kinakailangang cycle ng measurements ay ginawa (tingnan ang Fig. 7).

 

To continue the work in the specified working window (see Fig. 7) you must turn on the rotor rotation and by pressing the “F9 – RUN” button perform measurement of the instantaneous values of radial run-out of the rotor Sxi and Syi for a period equal to one rotor revolution.

The array of instantaneous values Sxi and Syi obtained during measurement is used to plot the orbit of the controlled rotor (each i-th point of the orbit has the coordinates Sxi, Syi). The instantaneous radial displacement magnitude is calculated by the formula:

S∑i = √ (Sxi² + Syi²) (1)

where S∑i is the instantaneous value of the radial displacement magnitude (the length of the radius vector of the rotor orbit), calculated for the i-th point of the graph;

• Sxi – instantaneous value of the radial run-out of the rotor, measured along the X axis with sensor 2 (see Fig. 6) in the i-th point;
• Syi – instantaneous value of the rotor radial run-out, measured along the Y axis with sensor 3 (see Fig. 6) in the i-th point.