Hur mäter vibrationssensorer acceleration för att spåra maskinens hälsa?

tillståndsövervakning av maskiner är nära kopplad till det större programmet för prediktivt underhåll. Målet med prediktivt underhåll är att minska eller eliminera helt plötsligt och katastrofalt maskinfel genom att aktivt övervaka de komponenter som är kritiska för maskinfunktionen. Genom att övervaka komponenter som motorer, fläktar, pumpar och andra beståndsdelar som lager och hålla reda på parametrar som temperatur och vibrationer och använda algoritmer för att analysera data som samlats in på detta sätt kan fel undvikas innan de inträffar.

en av de vanligaste teknikerna som används vid tillståndsövervakning är vibrationsanalys. I grund och botten använder denna metod sensorer för att övervaka vibrationer i en maskin och maskinkomponenter. Dessa data analyseras sedan vidare nedströms för att avgöra om det finns en avvikelse från normal drift och om och vilken typ av ingrepp som behövs.

vibrationssensorer används ofta för att mäta vibrationer. Typiska vibrationssensorer mäter vibrationen hos maskinkomponenter som axlar och lager på roterande utrustning som motorer och pumpar. Vibrationssensorer själva är baserade på flera olika typer av driftstekniker inklusive de vanligaste som är accelerometerbaserade. Andra vibrationssensorer arbetar med spänningsgivare, mikrofoner eller tryckbaserade sensorer eller andra typer av mättekniker.

så, hur fungerar vibrationssensorer? Kärnan i den vanligaste typen av vibrationssensor är en accelerometer. Alla accelerometrar mäter acceleration, vilket är en kraft. I huvudsak mäter det graden av rörelse hos ett objekt. Så i en mening är det inte vibrationer som mäts direkt utan snarare en kraft som detekteras som identifieras som vibrationer.

en av de vanligaste typerna av vibrationssensor använder en keramisk piezoelektrisk sensor eller accelerometer. Accelerometern mäter den dynamiska accelerationen av ett fysiskt objekt med hjälp av spänningen som genereras från den piezoelektriska effekten. I grund och botten uppvisar vissa material förmågan att producera en spänning som svar på en mekanisk stress. Dessa material, eller kristaller, utgör den centrala delen av accelerometrar som används i vibrationssensorer. Så en acceleration överförs till en massa inuti accelerometern som sedan genererar en proportionell kraft på den piezoelektriska kristallen. Denna kraft på kristallen genererar en elektrisk laddning som är proportionell mot kraften, vilket är accelerationen.

piezoelektriska baserade accelerometrar erbjuder ett antal fördelar. För en, deras högfrekvensrespons, linjäritet över ett brett frekvensområde och bred bandbredd hjälper till att mäta högfrekventa vibrationer. Speciellt i industriella applikationer har vibrationssensorer vanligtvis några funktioner som säkerställer långsiktig pålitlig drift. Dessa inkluderar ett brett Driftstemperaturområde, ett antal olika förpackningsalternativ och långsiktig stabilitet.

att välja rätt vibrationssensor börjar med att förstå de förväntade signalegenskaper som ska mätas och någon av de miljöfaktorer som måste beaktas, såsom temperaturområde eller farliga miljöer. Från detta kan man känna till känslighetsområdet och frekvensområdet som behövs från en sensor. Känslighetsområdet beror på att känna till den förväntade vibrationsamplituden som sensorn sannolikt kommer att stöta på. På samma sätt kan frekvensområdet också uppskattas eller kännas från tidigare frekvensdata från maskinen eller komponenten som ska övervakas.