Cum măsoară senzorii de vibrații accelerația pentru a urmări sănătatea mașinii?

monitorizarea stării mașinilor este strâns legată de programul mai mare de întreținere predictivă. Scopul întreținerii predictive este de a reduce sau elimina complet defecțiunea bruscă și catastrofală a mașinii prin monitorizarea activă a acelor componente care sunt esențiale pentru funcționarea mașinii. Prin monitorizarea componentelor precum motoarele, ventilatoarele, pompele și alte componente constitutive, cum ar fi rulmenții și urmărirea parametrilor precum temperatura și vibrațiile și utilizarea algoritmilor pentru a analiza datele colectate în acest fel, defecțiunile pot fi evitate înainte de a se întâmpla.

una dintre cele mai comune tehnici utilizate în monitorizarea stării este analiza vibrațiilor. Practic, această metodă utilizează senzori pentru a monitoriza vibrațiile într-o mașină și componente ale mașinii. Aceste date sunt apoi analizate în continuare în jos pentru a determina dacă există o Devianță de la funcționarea normală și dacă și ce fel de intervenție este necesară.

senzorii de vibrații sunt utilizați pe scară largă pentru a măsura vibrațiile. Senzorii tipici de vibrații vor măsura vibrațiile componentelor mașinii, cum ar fi arborii și rulmenții echipamentelor rotative, cum ar fi motoarele și pompele. Senzorii de vibrații se bazează pe mai multe tipuri diferite de tehnici de operare, inclusiv cele mai frecvente care se bazează pe accelerometru. Alți senzori de vibrație funcționează folosind senzori de tensiune, microfoane sau senzori pe bază de presiune sau alte tipuri de tehnici de măsurare.

Deci, cum funcționează senzorii de vibrații? În centrul celui mai comun tip de senzor de vibrații este un accelerometru. Toate accelerometrele măsoară accelerația, care este o forță. În esență, măsoară gradul de mișcare al unui obiect. Deci, într-un anumit sens, nu vibrația este măsurată direct, ci mai degrabă o forță detectată care este identificată ca vibrație.

unul dintre cele mai comune tipuri de senzori de vibrații utilizează un senzor piezoelectric ceramic sau un accelerometru. Accelerometrul măsoară accelerația dinamică a unui obiect fizic folosind tensiunea generată de efectul piezoelectric. Practic, unele materiale prezintă capacitatea de a produce o tensiune ca răspuns la o solicitare mecanică. Aceste materiale, sau cristale, formează partea centrală a accelerometrelor utilizate în senzorii de vibrații. Deci, o accelerație este transmisă unei mase din interiorul accelerometrului care generează apoi o forță proporțională asupra cristalului piezoelectric. Această forță asupra cristalului generează o sarcină electrică proporțională cu forța, care este accelerația.

accelerometrele bazate pe Piezoelectric oferă o serie de beneficii. Pentru unul, răspunsul lor de înaltă frecvență, liniaritatea pe o gamă largă de frecvențe și lățimea de bandă largă ajută la măsurarea vibrațiilor de înaltă frecvență. În special în aplicațiile industriale, senzorii de vibrații au de obicei câteva caracteristici care asigură o funcționare fiabilă pe termen lung. Acestea includ o gamă largă de temperaturi de funcționare, o serie de opțiuni de ambalare diferite și stabilitate pe termen lung.

selectarea senzorului de vibrație potrivit începe cu înțelegerea caracteristicilor de semnal așteptate care trebuie măsurate și a oricăruia dintre factorii de mediu care trebuie luați în considerare, cum ar fi intervalul de temperatură sau mediile periculoase. Din aceasta se poate cunoaște intervalul de sensibilitate și intervalul de frecvență necesar de la un senzor. Intervalul de sensibilitate depinde de cunoașterea amplitudinii de vibrație așteptate pe care senzorul este probabil să o întâlnească. În mod similar, intervalul de frecvență poate fi, de asemenea, estimat sau cunoscut din datele de frecvență anterioare de la mașină sau componentă care trebuie monitorizată.