سنسورهای لرزش چگونه کار می کنند؟

پرگاران

20 خرداد 1401

دقیقه زمان برای مطالعه

امتیاز بدهید

سنسورهای لرزش:

حسگرهایی که برای اندازه گیری ارتعاش استفاده می شوند در سه نوع اصلی وجود دارند: جابجایی، سرعت، و شتاب.

حسگرهای جابجایی تغییرات فاصله بین عنصر چرخان دستگاه و محفظه ثابت آن (قاب) را اندازه گیری کنید. سنسورهای جابجایی به شکل یک کاوشگر هستند که در سوراخی که در قاب دستگاه حفر شده و ضربه می زند، درست بالای سطح یک محور چرخان می ریزد.

در مقابل، حسگرهای سرعت و شتاب، سرعت یا شتاب هر عنصری را که سنسور به آن متصل است، که معمولاً بخشی خارجی از قاب دستگاه است، اندازه گیری می کند.

حسگرهای لرزش

کلاس

طراحی سنسور جابجایی ساخته شده توسط شرکت Bently-Nevada از فناوری جریان گردابی الکترومغناطیسی برای تشخیص فاصله بین نوک پروب و شفت چرخان ماشین استفاده می کند.

خود حسگر یک سیم پیچ محصور شده از سیم است که با جریان متناوب فرکانس بالا (AC) انرژی می گیرد.

میدان مغناطیسی تولید شده توسط سیم پیچ، جریان های گردابی را در شفت فلزی دستگاه القا می کند، گویی که قطعه فلزی یک سیم پیچ ثانویه اتصال کوتاه ترانسفورماتور (با پروب) است. سیم پیچ به عنوان سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور).

هرچه شفت به سمت نوک حسگر نزدیکتر شود، جفت مغناطیسی بین شفت و سیم پیچ سنسور محکم تر و جریان های گردابی قوی تر می شود.

مدار نوسان ساز فرکانس بالا که سیگنال تحریک سیم پیچ حسگر را ارائه می دهد توسط جریان های گردابی القایی بارگذاری می شود.

بنابراین، بار نوسانگر به طور مستقیم نشان دهنده نزدیکی نوک پروب به شفت فلزی است. این بی شباهت به عملکرد یک فلزیاب نیست: اندازه گیری مجاورت سیم پیچ سیم به هر جسم فلزی با درجه بارگذاری ناشی از القای جریان گردابی.

در طراحی بنتلی-نوادا، مدار نوسانگر که برانگیختگی سیم پیچ حسگر را فراهم می کند، پروکسیمیتور نامیده می شود.

ماژول proximitor توسط یک منبع تغذیه DC خارجی تغذیه می شود و سیم پیچ حسگر را از طریق یک کابل کواکسیال هدایت می کند.

نزدیک به شفت فلزی با خروجی ولتاژ DC از ماژول پروکسیمیتور نشان داده می شود، با ۲۰۰ میلی ولت در هر میلی لیتر (۱ میلی = ۱/۱۰۰۰ اینچ) حرکت کالیبراسیون استاندارد است. .

سنسور مجاورت >

از زمان proximitor نشان دهنده مستقیم فاصله بین نوک کاوشگر و سطح شفت است، یک سیگنال “آرام” (بدون لرزش) یک ولتاژ DC خالص خواهد بود.

کاوشگر توسط یک تکنسین به گونه ای تنظیم می شود که این ولتاژ ساکن بین محدوده محدوده ولتاژ خروجی پروکسیمیتور قرار گیرد.

هر گونه ارتعاش شفت باعث می شود ولتاژ خروجی پروکسیمیتور در مرحله دقیق تغییر کند. به عنوان مثال، یک ارتعاش شفت ۲۸٫۶۷ هرتز باعث می شود که سیگنال خروجی پروکسیمیتور یک شکل موج ۲۸٫۶۷ هرتز باشد که بر روی ولتاژ “بایاس” DC تنظیم شده توسط شکاف اولیه پروب/شفت قرار گرفته است.

یک اسیلوسکوپ متصل به این سیگنال خروجی نمایش مستقیمی از ارتعاش شفت را همانطور که در محور کاوشگر اندازه گیری می شود نشان می دهد.

در واقع، هر تجهیزات تست الکترونیکی که قادر به تجزیه و تحلیل سیگنال خروجی ولتاژ توسط پروکسیمیتور باشد، ممکن است برای تجزیه و تحلیل ارتعاش دستگاه استفاده شود: اسیلوسکوپ، آنالایزر طیف، ولت متر نشان دهنده پیک، RMS -نشان دهنده ولت متر و غیره.

عکس‌های یک سنسور جابجایی Bently-Nevada (حسگر ارتعاش محوری در کمپرسور هوا به سبک حلقه) و دو ماژول مجاور در اینجا نشان داده شده است:

ماژول های مجاور >

مرسوم است که مجموعه ای از سه کاوشگر جابجایی را در انتهای شفت ماشین ترتیب دهیم تا لرزش را اندازه گیری کنیم:

دو کاوشگر شعاعی و یک کاوشگر محوری (یا رانشی). هدف از این پیکربندی پروب سه محوری اندازه گیری ارتعاش شفت (و/یا جابجایی شفت) در هر سه بعد است:

همچنین دیده می شود که یک پروب مرجع فاز نصب شده روی شفت دستگاه نصب شده است، به گونه ای قرار گرفته است که عبور دوره ای یک کلید یا سایر ویژگی های نامنظم روی شفت را تشخیص دهد. .

سیگنال “keyphasor” از یک پالس بزرگ در هر دور تشکیل می شود:

اصول KeyPhasor >

هدف یک سیگنال کلید فازور دو جنبه است: ارائه یک نقطه مرجع در چرخش ماشین برای ارتباط سایر سیگنال های ارتعاش با آنها، و ارائه یک وسیله ساده برای اندازه گیری سرعت شفت. .

موقعیت زمان پالس نشان دهنده موقعیت شفت است، در حالی که فرکانس سیگنال پالس نشان دهنده سرعت شفت است.

به عنوان مثال، اگر یکی از سنسورهای جابجایی شعاعی لرزش بالایی را در همان فرکانس چرخش شفت نشان دهد (یعنی شفت در یک جهت خم شده باشد، مانند موزی که روی آن می چرخد. محور طولانی آن)، تغییر فاز بین پیک سینوسی ارتعاش و پالس مرجع فاز به ماشین‌کاران تعمیر و نگهداری نشان می‌دهد که در آن دستگاه تعادل ندارد.

این بی شباهت به ماشین های متعادل کننده اتوماتیک تایر نیست که برای اندازه گیری عدم تعادل در مجموعه تایر و چرخ خودرو طراحی شده اند: ماشین باید راهی برای نشان دادن وزن متعادل کننده به اپراتور انسانی داشته باشد. قرار داده شود، نه اینکه لاستیک چقدر از تعادل خارج شده است.

در مورد تجهیزات نظارت بر ارتعاش ماشین، سیگنال کلید فازور و یکی از سیگنال‌های جابجایی محوری ممکن است به طور همزمان بر روی یک اسیلوسکوپ با ردیابی دوگانه به منظور تعیین موقعیت عدم تعادل روی شفت ماشین رسم شوند.

اعتبار: توسط Tony R. Kuphaldt

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.