Đo độ rung tương đối của rôto bằng cảm biến dịch chuyển tuyến tính không tiếp xúc

Với Balanset-1A bạn có thể đo lường mức độ rung động của rôto sử dụng bộ mã hóa tuyến tính không tiếp xúc.

1.1 Lựa chọn loại cảm biến và cài đặt

Tùy thuộc vào nhiệm vụ, có thể sử dụng cảm biến rung hoặc cảm biến dịch chuyển để thực hiện các phép đo. Để chọn loại cảm biến, cần đánh dấu vào ô “Vibro” hoặc “Linear” trên bảng “Loại cảm biến” (ở phía dưới cửa sổ chính).

Trước khi bắt đầu đo, cần đảm bảo rằng các hệ số chuyển đổi của các cảm biến đã được cài đặt chính xác. Để thực hiện việc này, hãy nhấn nút “F4-Settings” trong cửa sổ làm việc chính của chương trình (xem Hình 1) và chuyển đến cửa sổ cài đặt dành riêng cho việc nhập các hệ số chuyển đổi (xem Hình 2).

Trong cửa sổ làm việc được hiển thị ở Hình 2, cần nhập các hệ số chuyển đổi của cảm biến tuyến tính và cảm biến rung vào các trường tương ứng. Các hệ số này được ghi rõ trong thông số kỹ thuật của thiết bị. Thông thường, bạn không cần phải thay đổi chúng.

Đối với tuyến tính sự dịch chuyển Đối với các cảm biến được sử dụng trong bộ thiết bị Balanset-1A, các hệ số chuyển đổi tương ứng là:

• Kprl1 = 0,94 mV/μm (hệ số chuyển đổi của cảm biến kênh thứ nhất);
• Kprl2 = 0,94 mV/μm (hệ số chuyển đổi của cảm biến kênh thứ hai).

Để hoạt động chính xác, bộ mã hóa tuyến tính phải được lắp đặt ở một khoảng cách nhất định so với bề mặt của đối tượng đo. Khoảng cách danh định giữa bề mặt và đầu cảm biến là 3,5 mm. Trong trường hợp này, tại đầu ra của cảm biến sẽ có điện áp không đổi là 2,48 volt. Điện áp này sẽ được hiển thị trong các trường “Channel1” và “Channel2” tương ứng với kênh thứ nhất và kênh thứ hai.

Để bù đắp điều này, bạn phải nhấn nút “Loại bỏ DC”. Một sai số dư nhỏ sẽ không ảnh hưởng đến kết quả đo.

 

 

 

Chú ý! Các giá trị khe hở danh định và hệ số chuyển đổi của bộ mã hóa tuyến tính được nêu trên áp dụng cho các rôto làm bằng thép. Đối với các rôto làm bằng các kim loại khác (đồng, đồng thau, nhôm), người dùng cần xác định khe hở danh định và hệ số chuyển đổi của cảm biến thông qua thí nghiệm bằng cách tiến hành hiệu chuẩn.

Để lưu các thông số đã thay đổi, hãy nhấn nút “OK”. Các thông số mới sẽ được lưu vào tệp và được sử dụng cho các lần đo tiếp theo.

1.2 Đo độ lệch tâm của rô-to

Độ lệch tâm của rôto có thể được đo bằng phương pháp không tiếp xúc đầu dò tiệm cận trên hai mặt phẳng theo sơ đồ được trình bày trong Hình 3. Để đo và vẽ đồ thị hàm thời gian cũng như phổ độ lệch tâm của rôto (nếu cần thiết), cần phải thực hiện một số thao tác chuẩn bị, bao gồm:

• – chọn các mặt cắt ngang của rô-to, nơi sẽ tiến hành các phép đo;
• để lắp đặt các cảm biến dịch chuyển tuyến tính không tiếp xúc số 5 và 6 và pha cảm biến góc số 7 trên bàn máy bằng các thiết bị chuyên dụng (ví dụ: chân máy từ tính);
• – Nối các cảm biến khoảng cách của trục chuyển động tuyến tính vào các đầu nối X1 và X2, và cảm biến góc pha vào đầu nối X3 của bộ đo;
• – Đặt khe hở đo danh nghĩa ∆ giữa bề mặt rô-to và bộ phận cảm biến cho mỗi bộ mã hóa tuyến tính (đối với rô-to làm bằng thép, ∆ = 3,5 mm);
• – Đặt dấu phản quang cần thiết để kích hoạt cảm biến góc pha 7 lên rôto và kiểm tra chức năng kích hoạt của cảm biến;
• Kết nối thiết bị đo với máy tính.

 

 

Nếu bạn nhấn nút “F8 – Biểu đồ” trong cửa sổ làm việc chính (xem Hình 1), màn hình máy tính sẽ hiển thị cửa sổ làm việc “Biểu đồ” (xem Hình 5), được thiết kế để tạo các loại biểu đồ khác nhau về độ lệch tâm của rô-to.

 

 

Các nút trong cửa sổ này dùng để tạo các biểu đồ sau:

• Khi bạn nhấn nút “Dao động băng thông rộng” trong cửa sổ này, chức năng theo thời gian của độ lệch tâm trục quay sẽ được hiển thị.
• Nếu nhấn nút “Dao động tần số quay”, chức năng hiển thị thời gian của thành phần nghịch đảo của độ lệch tâm hướng tâm của rôto sẽ được hiển thị.
• Nếu bạn nhấn nút “Harmonics (1/rev)”, màn hình sẽ hiển thị đồ thị phân tích độ lệch tâm của rô-to thành dãy sóng hài. Sóng hài thứ nhất tương ứng với giá trị dao động ở tần số cơ bản của rô-to (1x), sóng hài thứ hai tương ứng với tần số gấp đôi (2x), v.v.
• Khi nhấn nút “Phổ (Hz)”, màn hình sẽ hiển thị phổ dao động hướng tâm của rô-to.
• Khi nhấn nút “Orbit”, đồ thị quỹ đạo của rô-to (hiện tượng tiền chuyển) sẽ được hiển thị.

 

1.3 Xây dựng đồ thị quỹ đạo rôto

Việc xây dựng đồ thị quỹ đạo rôto có thể được thực hiện theo sơ đồ được trình bày trong Hình 6.

 

 

Để thực hiện phép đo và vẽ biểu đồ tương ứng, cần phải thực hiện một số thao tác chuẩn bị, bao gồm:

• – Lắp đặt các bộ mã hóa tuyến tính không tiếp xúc số 2 và 3 tại một trong các phần đối xứng của rô-to, sao cho chúng tạo góc 90° với nhau, với điều kiện trục đo của bộ mã hóa số 2 phải trùng với trục X, và trục đo của bộ mã hóa số 3 phải trùng với trục Y;
• đặt khoảng cách đo danh nghĩa ∆x (∆y) giữa bề mặt rôto và phần tử cảm biến của mỗi bộ mã hóa tuyến tính (đối với thép ∆ = 3.5 mm);
• – Đặt cảm biến góc pha (không được thể hiện trong sơ đồ) trong mặt phẳng X–Z, trùng với mặt phẳng lắp đặt của cảm biến không tiếp xúc số 2;
• đặt một điểm phản xạ số 4 trên rôto 1 trong mặt phẳng X–Z, điều này là cần thiết cho hoạt động của cảm biến góc pha;
• – kết nối bộ mã hóa tuyến tính không tiếp xúc số 2 và 3 với các đầu nối X1 và X2, và bộ mã hóa góc pha với đầu nối X3 của bộ đo;
• Kết nối thiết bị đo với máy tính.

Để bắt đầu đo quỹ đạo của rô-to trong cửa sổ làm việc chính (xem Hình 1), hãy nhấn nút “F8 – Biểu đồ” và chuyển sang cửa sổ làm việc “Biểu đồ” (xem Hình 5), được thiết kế để vẽ các loại biểu đồ khác nhau về độ lệch tâm hướng tâm của rô-to. Trong cửa sổ làm việc này, bạn phải nhấn nút “Orbit”, sau đó cửa sổ làm việc sẽ xuất hiện trên màn hình máy tính, trong đó chu trình đo lường cần thiết sẽ được thực hiện (xem Hình 7).

 

Để tiếp tục công việc trong cửa sổ làm việc được chỉ định (xem Hình 7), bạn phải bật vòng quay rôto và bằng cách nhấn nút “F9 – RUN” để thực hiện phép đo các giá trị tức thời của độ đảo hướng kính của rôto Sxi và Syi trong khoảng thời gian bằng một vòng quay rôto.

Mảng các giá trị tức thời Sxi và Syi thu được trong quá trình đo được sử dụng để vẽ đồ thị quỹ đạo của rôto điều khiển (mỗi điểm thứ i của quỹ đạo có tọa độ Sxi, Syi). Độ lớn dịch chuyển hướng tâm tức thời được tính theo công thức:

S∑i = √ (Sxi² + Syi²) (1)

trong đó S∑i là giá trị tức thời của độ lớn dịch chuyển hướng tâm (độ dài vectơ bán kính của quỹ đạo rôto), được tính cho điểm thứ i của đồ thị;

• Sxi – giá trị tức thời của độ đảo hướng kính của rôto, được đo dọc theo trục X bằng cảm biến 2 (xem Hình 6) ở điểm thứ i;
• Syi – giá trị tức thời của độ đảo hướng kính rôto, được đo dọc theo trục Y bằng cảm biến 3 (xem Hình 6) ở điểm thứ i.