İvmeölçer Nedir? Titreşim Analizi İçin Bir Kılavuz

Tanım: Titreşim Ölçümünün Özü

Bir ivmeölçer Mekanik hareketi, özellikle titreşim veya darbeden kaynaklanan ivmeyi orantılı bir elektrik sinyaline dönüştüren bir dönüştürücüdür (veya sensördür). Tahmini bakım ve durum izleme alanında en yaygın kullanılan sensördür. Bir ivmeölçer, bir makinenin bileşenlerinin ivmesini ölçerek, yatak arızalarından dengesizlik ve hizasızlığa kadar çok çeşitli mekanik ve elektriksel arızaları teşhis etmek için gereken ham verileri sağlar.

İvmeölçerler Nasıl Çalışır? Piezoelektrik Prensibi

Birkaç tür ivmeölçer mevcut olsa da, endüstriyel makine izleme için kullanılanların büyük çoğunluğu piezoelektrik etkiİşte bunların nasıl çalıştığına dair basitleştirilmiş bir açıklama:

1. Piezoelektrik Kristal: İvmeölçerin içinde piezoelektrik kristale (genellikle PZT gibi bir seramik türü) bağlı küçük bir kütle bulunur.
2. Kuvvet Uygulama: Makine titreştiğinde, sensör gövdesi de onunla birlikte hareket eder. Atalet nedeniyle, iç kütle bu harekete direnç gösterir ve kristale bir kuvvet uygular.
3. Sinyal Üretme: Piezoelektrik kristalin benzersiz bir özelliği vardır: Sıkıştırıldığında veya gerildiğinde, uygulanan kuvvetle doğru orantılı küçük bir elektrik yükü (voltaj) üretir.
4. Çıktı: Bu voltaj sinyali daha sonra dahili elektronikler tarafından işlenir ve bir kablo aracılığıyla bir veri toplayıcıya veya izleme sistemine iletilir. Çıkış sinyali, makinenin o noktadaki ivmesinin analog bir gösterimidir.

İvmeölçer Türleri

Farklı uygulamalar, her birinin kendine özgü güçlü yönleri olan farklı tipte ivmeölçerler gerektirir.

Genel Amaçlı İvmeölçerler

Bunlar endüstriyel izleme sistemlerinin temel bileşenleridir. Genellikle 100 mV/g hassasiyete ve pompalar, motorlar ve fanlar gibi en yaygın makineler için uygun bir frekans aralığına (örneğin 2 Hz ile 10 kHz) sahiptirler.

MEMS İvmeölçerler

Mikro-Elektro-Mekanik Sistemler (MEMS) ivmeölçerler, silikon tabanlı sensörlerdir. Çok küçük, düşük güçlü ve uygun maliyetlidirler. Geleneksel olarak piezoelektrik tiplere göre daha az hassas olsalar da, modern MEMS sensörleri hızla gelişmekte ve taşınabilir elektronik cihazlarda, otomotiv uygulamalarında ve bazı düşük maliyetli durum izleme sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Piezorezistif İvmeölçerler

Bu sensörler, şok testi ve düşük frekanslı hareket ölçümü için kullanılır. 0 Hz'e (DC ivme) kadar ölçüm yapabilirler; bu da santrifüjdeki sabit ivme ölçümü gibi uygulamalar için faydalıdır.

Yüksek Frekanslı İvmeölçerler

Özellikle erken aşamadaki dişli ve yatak arızaları gibi yüksek frekanslı olayları tespit etmek için tasarlanmıştır. Daha küçük kütleye ve daha yüksek rezonans frekansına sahip olmaları, 20 kHz veya daha yüksek frekanslara kadar titreşimleri doğru bir şekilde ölçmelerini sağlar.

Temel Özellikler ve Seçim

Bir ivmeölçer seçerken mühendisler birkaç önemli parametreyi göz önünde bulundururlar:

• Duyarlılık (mV/g): Daha yüksek hassasiyet, düşük seviyeli titreşimleri ölçmek için daha iyi olan daha güçlü bir sinyal üretir. 100 mV/g yaygın bir standarttır.
• Frekans Tepkisi: Sensörün doğru bir şekilde ölçebileceği frekans aralığı. Bu aralık, makinenin beklenen arıza frekanslarıyla uyumlu olmalıdır.
• Sıcaklık Aralığı: Sensörün monte edileceği makine yüzeyinin çalışma sıcaklığına dayanıklı olması gerekmektedir.
• Montaj Yöntemi: Sensörün makineye bağlanma şekli (sabitleme, yapıştırıcı, mıknatıs), yüksek frekanslı ölçümlerin doğruluğunu önemli ölçüde etkiler. Sabitleme, en iyi bağlantıyı ve frekans tepkisini sağlar.

Durum İzleme Uygulamaları

İvmeölçerler, aşağıdakiler de dahil olmak üzere hemen hemen tüm titreşim analiz görevleri için temeldir:

• Öngörücü Bakım Programları: Makine sağlığını değerlendirmek ve arızaları tahmin etmek için rutin titreşim verilerinin toplanması.
• Arıza Teşhisi: Dengesizlik, hizalama bozukluğu, gevşeklik ve yatak aşınması gibi belirli sorunların belirlenmesi.
• Kabul Testi: Yeni veya onarılan makinelerin titreşim özelliklerine uygun olduğunun doğrulanması.
• Modal Analiz: Bir yapının doğal frekanslarını ve mod şekillerini incelemek.

← Ana Dizin'e Geri Dön