600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

Как датчики вибрации измеряют ускорение для отслеживания работоспособности машины?

Преобразователи частоты

Мониторинг состояния машин тесно связан с более масштабной программой профилактического обслуживания. Целью профилактического обслуживания является уменьшение или полное устранение внезапных и катастрофических отказов оборудования путем активного мониторинга тех компонентов, которые имеют решающее значение для функционирования машины. Контролируя такие компоненты, как двигатели, вентиляторы, насосы и другие составляющие компоненты, такие как подшипники, и отслеживая такие параметры, как температура и вибрация, а также используя алгоритмы для анализа собранных таким образом данных, можно избежать сбоев до того, как они произойдут.

Одним из наиболее распространенных методов, используемых при мониторинге состояния, является анализ вибрации. По сути, этот метод использует датчики для контроля вибраций в машине и ее компонентах. Затем эти данные дополнительно анализируются по потоку, чтобы определить, есть ли отклонения от нормальной работы и требуется ли вмешательство какого рода.

Датчики вибрации широко используются для измерения вибрации. Типичные датчики вибрации измеряют вибрацию компонентов машин, таких как валы и подшипники вращающегося оборудования, такого как двигатели и насосы. Сами датчики вибрации основаны на нескольких различных типах методов работы, включая наиболее распространенные, основанные на акселерометре. Другие датчики вибрации работают с использованием тензодатчиков, микрофонов, датчиков давления или других методов измерения.

Итак, как работают датчики вибрации? В основе наиболее распространенного типа датчика вибрации лежит акселерометр. Все акселерометры измеряют ускорение, которое представляет собой силу. По сути, он измеряет степень движения объекта. Таким образом, в некотором смысле непосредственно измеряется не вибрация, а скорее обнаруживаемая сила, которая идентифицируется как вибрация.

Один из наиболее распространенных типов датчиков вибрации использует керамический пьезоэлектрический датчик или акселерометр. Акселерометр измеряет динамическое ускорение физического объекта, используя напряжение, генерируемое в результате пьезоэлектрического эффекта. В принципе, некоторые материалы обладают способностью создавать напряжение в ответ на механическое воздействие. Эти материалы, или кристаллы, образуют центральную часть акселерометров, используемых в датчиках вибрации. Таким образом, ускорение передается массе внутри акселерометра, которая затем генерирует пропорциональную силу на пьезоэлектрическом кристалле. Эта сила, действующая на кристалл, генерирует электрический заряд, пропорциональный силе, которая является ускорением.

Акселерометры на основе пьезоэлектрика обладают рядом преимуществ. Во-первых, их высокочастотная характеристика, линейность в широком диапазоне частот и широкая полоса пропускания помогают измерять высокочастотные вибрации. Особенно в промышленных применениях, датчики вибрации обычно имеют несколько функций, которые обеспечивают длительную надежную работу. К ним относятся широкий диапазон рабочих температур, ряд различных вариантов упаковки и долговременная стабильность.

Выбор правильного датчика вибрации начинается с понимания ожидаемых характеристик сигнала, подлежащих измерению, и любых факторов окружающей среды, которые необходимо учитывать, таких как диапазон температур или опасные условия. Исходя из этого, можно узнать диапазон чувствительности и частотный диапазон, необходимый для датчика. Диапазон чувствительности зависит от знания ожидаемой амплитуды вибрации, с которой, вероятно, столкнется датчик. Аналогичным образом, диапазон частот также может быть оценен или известен из прошлых частотных данных от машины или компонента, подлежащего мониторингу.