Hoe meten trillingssensoren de versnelling om de gezondheid van de machine te volgen?

conditiebewaking van machines is nauw verbonden met het grotere programma van voorspellend onderhoud. Het doel van voorspellend onderhoud is het verminderen of elimineren van volledig plotselinge en catastrofale machineuitval door actief toezicht te houden op die componenten die cruciaal zijn voor de werking van de machine. Door componenten zoals motoren, ventilatoren, pompen en andere samenstellende componenten zoals lagers te monitoren en parameters zoals temperatuur en trillingen bij te houden, en door algoritmen te gebruiken om op deze manier verzamelde gegevens te analyseren, kunnen storingen worden voorkomen voordat ze zich voordoen.

een van de meest gebruikte technieken voor conditiebewaking is trillingsanalyse. In principe gebruikt deze methode sensoren om trillingen in een machine en machinecomponenten te monitoren. Deze gegevens worden vervolgens verder downstream geanalyseerd om te bepalen of er sprake is van een afwijking van de normale werking en of en wat voor soort interventie nodig is.

sensors
typische trillingssensoren, zoals deze van TE Connectivity, zijn gebaseerd op een aantal technologieën, waaronder piëzo-elektrisch Keramiek en andere.Trillingssensoren worden veel gebruikt om trillingen te meten. Typische trillingssensoren meten de trillingen van machinecomponenten zoals assen en lagers van roterende apparatuur zoals motoren en pompen. Trillingssensoren zelf zijn gebaseerd op verschillende soorten bedrijfstechnieken, waaronder de meest voorkomende die op versnellingsmeters zijn gebaseerd. Andere trillingssensoren werken met rekstrookjes, microfoons of druksensoren of andere soorten meettechnieken.

Hoe werken trillingssensoren? In het hart van het meest voorkomende type trillingssensor is een versnellingsmeter. Alle versnellingsmeters meten versnelling, wat een kracht is. In wezen meet het de bewegingsgraad van een object. Dus in zekere zin is het niet de vibratie die direct gemeten wordt, maar eerder een kracht die gedetecteerd wordt en geïdentificeerd wordt als vibratie.

een van de meest voorkomende trillingssensoren maakt gebruik van een keramische piëzo-elektrische sensor of versnellingsmeter. De accelerometer meet de dynamische versnelling van een fysiek object met behulp van de spanning die wordt gegenereerd door het piëzo-elektrisch effect. Kortom, sommige materialen vertonen de capaciteit om een spanning te produceren in reactie op een mechanische spanning. Deze materialen, of kristallen, vormen het centrale deel van versnellingsmeters die in trillingssensoren worden gebruikt. Dus een versnelling wordt overgebracht naar een massa in de versnellingsmeter die dan een proportionele kracht genereert op het piëzo-elektrische kristal. Deze kracht op het kristal genereert een elektrische lading die evenredig is met de kracht, dat is de versnelling.

trillingssensor
het diagram illustreert hoe geïntegreerde elektronische piëzo-elektrische (IEPE) versnellingsmeters uitgangsspanningssignalen evenredig aan de kracht van de trilling op het piëzo-elektrische kristal. (Beeld credit: Nationale instrumenten)

piëzo-elektrische versnellingsmeters bieden een aantal voordelen. Voor een, hun hoge frequentierespons, lineariteit over een breed frequentiebereik, en brede bandbreedte hulp bij het meten van hoge frequentie trillingen. Vooral in industriële toepassingen hebben trillingssensoren meestal enkele functies die een langdurige betrouwbare werking garanderen. Deze omvatten een breed Bedrijfstemperatuurbereik, een aantal verschillende verpakkingsopties en stabiliteit op lange termijn.

het selecteren van de juiste trillingssensor begint met het begrijpen van de verwachte signaalkenmerken die moeten worden gemeten en van alle omgevingsfactoren waarmee rekening moet worden gehouden, zoals temperatuurbereik of gevaarlijke omgevingen. Hieruit kan men het gevoeligheidsbereik en frequentiebereik kennen dat nodig is van een sensor. Het gevoeligheidsbereik hangt af van het kennen van de verwachte trillingsamplitude die de sensor waarschijnlijk zal tegenkomen. Op dezelfde manier kan het frequentiebereik ook worden geschat of bekend uit het verleden frequentiegegevens van de machine of component te controleren.

Leave a Reply