Transdyuserlar: tebranish tahlilining sensorlari
In tebranish tahlili, a transducer jismoniy, mexanik harakatni — elektr signaliga aylantiruvchi qurilma vibration — tahlil yoki monitoring tizimi qayta ishlashi, o'lchashi va tahlil qilishi mumkin bo'lgan mutanosib elektr signaliga data collector yoki monitoring tizimi qayta ishlashi, o'lchashi va tahlil qilishi mumkin. Transdyuserlar asosiy sensorlar bo'lib, o'lchov zanjiridagi eng birinchi bo'g'indir; ishonchli transdyusersiz hech qanday mazmunli tahlil amalga oshirib bo'lmaydi. To'g'ri transdyuserni tanlash — mashina turi, uning ishlash tezligi va nazorat qilinayotgan muayyan nosozliklarga bog'liq bo'lgan muhim qarordir, chunki har bir transdyuser turi tebranish manzarasining turli qismiga tabiiy ravishda sezgir bo'ladi.
1. O'lchov zanjiri va uch parametr
Tebranishni o'zaro bog'liq uchta kattalikdan biri bilan tavsiflash mumkin, va transdyuser qaysi birini o'lchashi uning qayerda ustunlik qilishini belgilaydi. Displacement past chastotalarda ustunlik qiladi va qo'pol harakatni aks ettiradi; velocity ko'pchilik keng tarqalgan nosozliklar joylashgan o'rta diapazon bo'ylab eng muvozanatli o'lchov hisoblanadi; va acceleration podshipnik va tishli uzatmalarning erta shikastlanishiga ishora qiluvchi yuqori chastotali hodisalarni ta'kidlaydi. Uchala kattalik matematik jihatdan bog'liq — integration tezlanish signalini tezlikka, so'ngra siljishga aylantiradi — shu sababli bitta sensor, elektronika yordamida, bir nechta rolni bajarishi mumkin. Parametrdan qat'i nazar, transdyuser zanjirning qolgan qismini ta'minlaydi: signal konditsionerlash, raqamlashtirish va nihoyat analizator.
2. Tebranish transdyuserlarining uch asosiy turi
Sanoat mashinalari monitoringida har biri tebranishning turli jismoniy parametrini o'lchaydigan uchta asosiy transdyuser turi qo'llaniladi.
Akselerometr (tezlanishni o'lchaydi)
The accelerometer tebranish transdyuserlarining eng keng tarqalgani va ko'p qirrali turi bo'lib, o'rnatilgan konstruksiyaning tezlanishini o'lchaydi.
- Principle: sanoat qurilmalarining aksariyati piezoelectric, ichki seysmik massa ta'sirida deformatsiyaga uchraganda zaryad hosil qiluvchi kristaldan foydalanadi.
- Strengths: juda keng chastota diapazoni, yuqori chidamlilik, ko'plab mavjud konstruksiyalar va deyarli har qanday mashina uchun yaroqlilik. Ular, ayniqsa, yuqori chastotali hodisalarni aniqlashda ajoyib samaradorlik ko'rsatadi.
- Primary use: past tezlikli mashinalardan tortib juda yuqori tezlikli turbomashinalargacha umumiy maqsadli mashina monitoringi, shuningdek podshipnik shikastlanishi kabi yuqori chastotali nosozliklar uchun asosiy sensor bearing and gear defects.
Tezlik transdyuseri (tezlikni o'lchaydi)
A tezlik o'lchagichi elektrodinamik sensor bo'lib, tebranish tezligini bevosita o'lchaydi.
- Principle: u mikrofon kabi ishlaydi — simli g'altak magnit maydonida muallaq turadi va korpus tebranganda g'altak bilan magnitning nisbiy harakati tezlikka proporsional kuchlanish hosil qiladi.
- Strengths: o'rta chastota diapazonida (taxminan 10 Gts dan 1 000 Gts gacha) kuchli, past shovqinli signal — aynan quyidagi kabi keng tarqalgan nuqsonlar namoyon bo'ladigan diapazon: unbalance and misalignment tashqi quvvat manbaiga ehtiyoj yo'q.
- Weaknesses: akseleromtrga nisbatan mo'rt, chastota diapazoni cheklangan, magnit maydonlari va o'rnatish yo'nalishiga nisbatan sezuvchan. Klassik o'z-o'zidan signal hosil qiluvchi g'altak-va-magnitli konstruksiya — velometer — asosan elektron integratsiya bilan jihozlangan akseleromtrlar tomonidan siqib chiqarilgan.
- Primary use: tarixan, mustahkam akseleromtrlar keng tarqalishidan oldin umumiy monitoring uchun asosiy vosita bo'lgan; o'rta chastota diapazonida doimiy o'rnatmalar uchun hali ham ba'zan tanlanadi.
Yaqinlik zondi (siljishni o'lchaydi)
The yaqinlik sensori, or eddy-tok sensorikontaktsiz datchik bo'lib, aylanayotgan valning siljishini o'lchaydi.
- Principle: u val yuzasida Fuko toklarini qo'zg'atish va o'lchash uchun elektromagnit maydondan foydalanadi; zond uchi bilan val orasidagi masofani sezadi.
- Strengths: u korpusni emas, valning o'z harakatini o'lchaydi; kontaktsizdir; uning javob chastotasi 0 Gts (DC) gacha tushadi, shuning uchun valning o'rtacha holatini ham, tebranishini ham qayd etadi.
- Primary use: suyuqlik plyonkali podshipniklardagi muhim, yuqori tezlikdagi turbomashinalarda himoya va monitoring uchun zarur: sirt podshipniklari — turbinalar va kompressorlar — hamda shaft orbit and o'q markazining holati.
3. To'g'ri Datchikni Tanlash
Datchik tanlash har qanday monitoring dasturini tashkil etishda muhim bosqichdir. Umumiy qoida — kutilayotgan nuqsonlar chastota diapazonida eng sezuvchan sensorni tanlash:
- Use yaqinlik datchiklari suyuqlik plyonkali podshipnikli mashinalarda val harakati uchun, bunda val nisbatan qimirlamay turgan korpus ichida sezilarli darajada siljishi mumkin.
- Use akselerometrlar deyarli boshqa barcha holatlarda, chunki ular eng ko'p qirrali; signal o'rta chastotali nuqsonlar uchun tezlikka integrallash mumkin yoki yuqori chastotali nuqsonlar uchun to'g'ridan-to'g'ri tezlanish sifatida ishlatish mumkin.
Tanlovni yakunlaydigan ikkita amaliy omil mavjud. Datchikni’ng sensitivity kutilayotgan tebranish amplitudasiga mos kelishi kerak — juda kichik bo'lsa kichik nuqsonlar shovqinga ko'miladi, juda katta bo'lsa kuchli signallar kesib tashlanadi — va uning ishchi frequency diapazon qiziqish uyg'unlik chastotalarini qamrab olishi kerak. Zaryad chiqaruvchi pʼezoelektrik sensorlar qo'shimcha ravishda mos keluvchi zaryad kuchaytirgichi in the chain.
4. Dala Muvozanatlash va Diagnostikada O'lchagichlar
Ko'chma asbobda o'lchagich — bu barcha boshqa qismlar bog'liq bo'lgan asosiy komponent. Ikki kanalli dala analizatori, masalan, Balanset-1A pairs two analog MEMS accelerometers with an optical tachometer for the phase reference, capturing synchronised amplitude and phase at each bearing while the machine runs in its own supports at operating speed. That accelerometer-based chain is what lets the instrument compute correction weights for single- and two-plane balancing and carry out routine vibratsiyani monitoring qilish — akselerometr aylanuvchi mashinalardagi ishlarning katta qismi uchun standart o'lchagich ekanligini ko'rsatuvchi aniq misoldir; yaqinlik zond va seismik datchik ularning fizikasi eng mos keladigan holatlarga zaxira qilinadi.
