Hiểu về Velometer (Cảm biến tốc độ)

1. Định nghĩa: Velometer là gì?

A Máy đo tốc độ, được biết đến chính thức hơn là bộ chuyển đổi tốc độ hoặc cảm biến tốc độ, là một loại bộ chuyển đổi được sử dụng để đo lường rung động. Đặc điểm chính của nó là tạo ra tín hiệu đầu ra điện tỷ lệ thuận với vận tốc của sự rung động.

Điều này trái ngược với một máy đo gia tốc, đưa ra tín hiệu tỷ lệ thuận với gia tốcvà một đầu dò tiệm cận, đưa ra tín hiệu tỷ lệ thuận với sự dịch chuyển. Mặc dù ít phổ biến hơn máy đo gia tốc trong việc thu thập dữ liệu di động hiện đại, máy đo tốc độ vẫn có những ứng dụng quan trọng, đặc biệt là trong việc theo dõi liên tục máy móc tốc độ trung bình.

2. Cách thức hoạt động của máy đo vận tốc

Máy đo tốc độ truyền thống là cảm biến điện động. Chúng hoạt động theo cùng nguyên lý với micro động, dựa trên định luật cảm ứng Faraday:

1. Bên trong vỏ cảm biến là một cuộn dây được treo bằng lò xo mềm.
2. Một nam châm vĩnh cửu được gắn cố định vào vỏ của cảm biến.
3. Khi cảm biến được gắn trên máy rung, vỏ và nam châm sẽ chuyển động theo máy.
4. Do quán tính, cuộn dây treo vẫn tương đối tĩnh tại trong không gian.
5. Chuyển động tương đối giữa nam châm chuyển động và cuộn dây đứng yên tạo ra điện áp trong cuộn dây.
6. Theo định luật Faraday, điện áp cảm ứng này tỷ lệ thuận với vận tốc chuyển động tương đối.

"Máy đo tốc độ áp điện" hiện đại cũng đã xuất hiện. Về cơ bản, đây là máy đo gia tốc có mạch tích hợp điện tử, chuyển đổi tín hiệu gia tốc thành tín hiệu vận tốc bên trong cảm biến.

3. Ưu điểm và nhược điểm của Velometer

Thuận lợi

• Đầu ra tốc độ trực tiếp: Họ trực tiếp đo vận tốc, đây là thông số được sử dụng phổ biến nhất để đánh giá mức độ nghiêm trọng của rung động trên máy móc thông dụng trong phạm vi từ 10 Hz đến 1.000 Hz (mỗi Tiêu chuẩn ISO 10816). Máy phân tích không cần tích hợp, giúp đơn giản hóa quá trình đo lường.
• Tự cấp nguồn (thụ động): Máy đo tốc độ điện động truyền thống không cần nguồn điện bên ngoài để hoạt động, đây có thể là một lợi thế trong một số ứng dụng công nghiệp.
• Đáp ứng tần số thấp tốt: Chúng thường nhạy hơn ở tần số thấp so với nhiều máy đo gia tốc thông thường.

Nhược điểm

• Dải tần số hạn chế: Chúng có dải tần số sử dụng hạn chế hơn so với máy đo gia tốc. Chúng không phù hợp để phát hiện các tác động tần số cao liên quan đến khuyết tật ổ trục hoặc khuyết tật bánh răng.
• Các bộ phận chuyển động: Hệ thống lò xo và cuộn dây bên trong có thể bị mòn hoặc hỏng theo thời gian, đặc biệt là trong môi trường có độ rung cao.
• Độ nhạy với định hướng: Chúng phải được lắp theo đúng hướng thiết kế (ví dụ: dọc hoặc ngang).
• Lớn hơn và nặng hơn: Chúng thường lớn hơn và nặng hơn nhiều so với máy đo gia tốc hiện đại.
• Độ nhạy với từ trường: Từ trường mạnh bên ngoài (ví dụ như từ động cơ lớn) có thể ảnh hưởng đến hoạt động của chúng.

4. Máy đo vận tốc so với máy đo gia tốc

Đối với việc thu thập dữ liệu di động hiện đại và chẩn đoán rung động, cái máy đo gia tốc là cảm biến được lựa chọn. Điều này là do máy đo gia tốc có đáp ứng tần số rộng hơn và phẳng hơn nhiều, cho phép chúng đo cả rung động tần số thấp do mất cân bằng và rung động tần số rất cao do lỗi ổ trục và bánh răng. máy phân tích rung động sau đó có thể dễ dàng tích hợp tín hiệu gia tốc để hiển thị vận tốc hoặc độ dịch chuyển khi cần.

Máy đo tốc độ hiện nay thường được dùng làm cảm biến lắp cố định trên các máy có tốc độ trung bình như quạt, máy bơm và động cơ, đặc biệt là trong các hệ thống lắp đặt cũ, nơi chúng được chỉ định là cảm biến giám sát ban đầu.

← Quay lại Mục lục chính