Miten tärinäanturit mittaavat kiihtyvyyttä koneen kunnon seuraamiseksi?

koneiden Kunnonvalvonta liittyy läheisesti laajempaan ennakoivaan huolto-ohjelmaan. Ennakoivan huollon tavoitteena on vähentää tai poistaa kokonaan äkillinen ja katastrofaalinen konehäiriö valvomalla aktiivisesti koneen toiminnan kannalta kriittisiä komponentteja. Valvomalla komponentteja, kuten moottoreita, puhaltimia, pumppuja ja muita komponentteja, kuten laakereita, ja pitämällä kirjaa parametreista, kuten lämpötilasta ja tärinästä, ja käyttämällä algoritmeja kerätyn tiedon analysointiin tällä tavalla, viat voidaan välttää ennen kuin ne tapahtuvat.

yksi yleisimmistä kunnonvalvonnassa käytetyistä tekniikoista on tärinäanalyysi. Pohjimmiltaan tämä menetelmä käyttää antureita seurata tärinää koneen ja koneen osia. Tämän jälkeen tietoja analysoidaan edelleen alavirtaan, jotta voidaan selvittää, poikkeaako toiminta normaalista ja tarvitaanko ja minkälaista interventiota.

Tärinäantureita käytetään laajalti tärinän mittaamiseen. Tyypilliset tärinäanturit mittaavat koneen osien, kuten pyörivien laitteiden, kuten moottorien ja pumppujen, akselien ja laakereiden tärinää. Tärinäanturit itsessään perustuvat useisiin erityyppisiin toimintatekniikoihin, joista yleisimpiä ovat kiihtyvyysanturit. Muut tärinäanturit toimivat rasituskaihtimilla, mikrofoneilla tai painepohjaisilla antureilla tai muunlaisilla mittaustekniikoilla.

Joten, miten tärinäanturit toimivat? Tyypillisimmän värähtelyanturin ytimessä on kiihtyvyysanturi. Kaikki kiihtyvyysmittarit mittaavat kiihtyvyyttä, joka on voima. Pohjimmiltaan se mittaa aste liikkeen objektin. Joten tavallaan se ei ole värähtelyä, joka mitataan suoraan, vaan pikemminkin voima, joka havaitaan, joka tunnistetaan tärinäksi.

yksi yleisimmistä värähtelyanturityypeistä käyttää keraamista pietsosähköistä anturia tai kiihtyvyysanturia. Kiihtyvyysanturi mittaa fysikaalisen kappaleen dynaamista kiihtyvyyttä pietsosähköisestä ilmiöstä syntyvän jännitteen avulla. Periaatteessa joissakin materiaaleissa on kyky tuottaa jännite vastauksena mekaaniseen rasitukseen. Nämä materiaalit eli kiteet muodostavat värähtelyantureissa käytettävien kiihtyvyysmittareiden keskiosan. Kiihdytys siirtyy siis kiihtyvyysanturin sisällä olevaan massaan, joka sitten tuottaa suhteellisen voiman pietsosähköiseen kiteeseen. Tämä voima kiteeseen synnyttää sähkövarauksen, joka on verrannollinen voimaan eli kiihtyvyyteen.

Pietsosähköiset kiihtyvyysmittarit tarjoavat useita etuja. Ensinnäkin niiden korkea taajuusvaste, lineaarisuus laajalla taajuusalueella ja laaja kaistanleveys tukea mittaamalla korkean taajuuden tärinää. Erityisesti teollisissa sovelluksissa tärinäantureissa on yleensä muutamia ominaisuuksia, jotka takaavat pitkäaikaisen luotettavan toiminnan. Näitä ovat Laaja käyttölämpötila-alue, useita erilaisia pakkausvaihtoehtoja ja pitkäaikainen stabiilisuus.

oikean tärinäanturin valinta alkaa mitattavien signaalien odotettujen ominaisuuksien ja mahdollisten huomioon otettavien ympäristötekijöiden, kuten lämpötila-alueen tai vaarallisten ympäristöjen, ymmärtämisestä. Tästä voi tietää sensorilta tarvittavan herkkyysalueen ja taajuusalueen. Herkkyysalue riippuu siitä, tietääkö anturi todennäköisesti odotettavissa olevan värähtelyamplitudin. Vastaavasti myös taajuusalue voidaan arvioida tai se tunnetaan valvottavan koneen tai komponentin aiemmista taajuustiedoista.