Velometrni (tezlik sensorini) tushunish
A velometer, rasmiyroq qilib aytganda tezlik o'zgartgichi yoki tezlik sensori, bu bir turdagi transducer o'lchash uchun ishlatiladigan vibration. Uning asosiy xususiyati shundaki, u bevosita ulangan yuzaning velocity ga mutanosib bo'lgan elektr signalini chiqaradi. Bu uni accelerometerdan farqlaydi, uning chiqish signali esa acceleration, and from a yaqinlik sensoridan farqlaydi, uning chiqish signali esa displacement.
1. Ta'rif: Velometr nima?
Tezlik — bu mashinaning qanchalik silliq ishlayotganini baholash uchun xalqaro standartlar tomonidan qo'llaniladigan asosiy parametr bo'lganligi sababli, tezlikni bevosita o'lchaydigan sensor kontseptual jihatdan juda qulay. Klassik velometr — bu mustaqil, o'z-o'zidan signal ishlab chiqaruvchi qurilma bo'lib, foydalanish mumkin bo'lgan signal olish uchun unga qo'shimcha quvvat manbai yoki signal konditsioneri talab etilmaydi. Zamonaviy ko'chma ma'lumot yig'ish tizimlarida akselerometr bilan solishtirganda u kamroq qo'llanilsa-da, velometr o'rta tezlikdagi mashinalarni doimiy monitoring qilishda va seismik o'zgartgichlar oilasining bir a'zosi sifatida haqiqiy qo'llanilish sohalariga ega bo'lib qolmoqda; bu o'zgartgichlar harakatni qattiq konstruksiyaga nisbatan emas, balki erkin fazoga nisbatan o'lchaydi.
2. Velometr qanday ishlaydi
An'anaviy velometrlar elektrodinamik sensorlardir. Ular dinamik mikrofon yoki gitara pik-apiga o'xshash printsip asosida ishlaydi va Faradey’ning induksiya qonuni bilan boshqariladi:
- Korpus ichida yumshoq prujinalarda osilgan simli g'altak joylashgan.
- Doimiy magnet korpusga qattiq mahkamlanadi.
- Sensor tebranuvchi mashinaga o'rnatilganida, korpus va magnet mashina yuzasi bilan birga harakatlanadi.
- Inersiyasi tufayli prujinada osilgan g'altak fazoda deyarli harakatsiz qoladi (bu seismik prinsip hisoblanadi).
- Harakatlanuvchi magnet va deyarli harakatsiz g'altak o'rtasidagi nisbiy harakat g'altakda kuchlanish induksiyasini yuzaga keltiradi.
- Faradey’ qonuniga ko'ra, induktsiyalangan bu kuchlanish nisbiy harakat tezligiga to'g'ridan-to'g'ri mutanosib bo'ladi — bu esa biz o'lchashni xohlagan aniq miqdordir.
Yay-massa tizimi faqat o'zining tabiiy chastotasidan yuqorida shunday ishlaydi tabiiy chastotasi (ko'pincha 8–10 Hz atrofida), bu sensorning past chastotali chegarasini belgilaydi. Zamonaviy “piezoelektrik velometrlar” ham mavjud: ular aslida o'rnatilgan elektron integration sxemasi bilan jihozlangan akselerometrlar bo'lib, tezlanishni to'g'ridan-to'g'ri sensor ichida tezlik signaliga aylantiradi va elektrodinamik konstruktsiyaning mo'rt harakatchan qismlarini chetlab o'tadi.
3. Velometrlarning afzalliklari va kamchiliklari
Advantages
- To'g'ridan-to'g'ri tezlik chiqishi: ular tezlikni darhol o'lchaydi — bu parametr baholash uchun eng ko'p qo'llaniladigan ko'rsatkich hisoblanadi tebranish shiddati umumiy maqsadli mashinalarda taxminan 10 Hz dan 1 000 Hz gacha bo'lgan chastota diapazonida (standartga muvofiq ISO 20816, ISO 10816 ning zamonaviy vorisi). Analizatorda integratsiya talab etilmaydi, bu signal zanjirini soddalashtiradi.
- O'z-o'zidan quvvatlangan (passiv): an'anaviy elektrodinamik velometrlar o'z signalini hosil qiladi va tashqi quvvat manbaiga ehtiyoj sezmayi, bu ba'zi sanoat va xavfli hududlardagi o'rnatmalarda foydali bo'ladi.
- Yaxshi past chastotali javob: tabiiy chastotalaridan yuqorida ular odatda ko'pgina umumiy maqsadli akselerometrlarga qaraganda past chastotalarda sezgirroq bo'ladi va muvozanatsizlik hamda noto'g'ri o'rnatish mavjud bo'lgan joyda kuchli, toza signal beradi.
Disadvantages
- Cheklangan chastota diapazoni: ularning ishchi diapazoni akselerometrnikidan torroq. Ular yuqori chastotali zarbalarga mos kelmaydi podshipnik nuqsonlari or gear defects, ular ularning o'tish chastotasidan ancha yuqorida joylashgan.
- Moving parts: ichki yay-g'altak mexanizmi, ayniqsa yuqori tebranishli sharoitlarda charchash, siljish yoki to'liq ishdan chiqishga moyil bo'lishi mumkin.
- O'rnatish yo'nalishiga sezgirlik: ularni faqat mo'ljallangan yo'nalishda (vertikal yoki gorizontal) o'rnatish kerak, chunki tortishish kuchi yay tayanch tizimiga oldindan yuklama beradi.
- Kattaroq va og'irroq: ular odatda zamonaviy akselerometrdan ancha katta va og'irroq bo'ladi, bu esa yengil konstruktsiyalarni massa bilan yuklashi mumkin.
- Magnit maydonlariga sezgirlik: kuchli tashqi maydonlar, masalan, yirik motorlar yaqinidagi kabi, g'altakka ta'sir qilib, o'qishni buzishi mumkin.
4. Velometr va akselerometr
Zamonaviy ko'chma ma'lumot yig'ish va tebranish diagnostikasi, the accelerometer tanlangan sensor hisoblanadi. Uning chastota diapazoni ancha kengroq va tekisroq bo'lganligi sababli, bitta akselerometr muvozanatsizlikdan kelib chiqadigan past chastotali tebranishni ham, podshipnik va tishli uzatmalar nuqsonlaridan kelib chiqadigan juda yuqori chastotali tebranishni ham qayd eta oladi. tebranish analizatori keyin tezlanish signalini elektronik tarzda integrallab, tezlik yoki siljishni talab bo'yicha ko'rsatadi — bitta mustahkam sensor velometr bajaradigan barcha vazifalarni va undan ham ko'proqni qamrab oladi. Ko'chma ikki kanallik Balanset-1A dalada aynan shunday ishlaydi: akselerometrlardan tezlanishni oladi, ISO darajalariga ko'ra og'irlik baholash uchun tezlikka integrallaydi va yagona hamda ikki tekislikli muvozanatlash uchun zarur bo'lgan 1× amplituda va fazani o'lchash uchun xuddi shu signaldan foydalanadi. Agar sensor turlari o'rtasida o'qishlarni o'girish kerak bo'lsa, bizning Tebranish Birliklari Konvertori mm/s, µm va g o'rtasida bemalol o'tkazadi.
Velometrlar endi asosan o'rta tezlikdagi mashinalarda — ventilyatorlar, nasoslar va motorlarda — doimiy o'rnatilgan sensorlar sifatida uchraydi; ayniqsa, ular dastlab monitoring o'lchagichi sifatida belgilangan va o'n yillar mobaynida ishonchli xizmat qilib kelayotgan eski korxonalarda.
