Ваш путеводитель по акселерометрическим датчикам вибрации
Что такое акселерометр?
Акселерометры — это преобразователи — устройства, которые преобразуют энергию из одной формы в другую. И при воздействии динамических сил они преобразуют эту механическую энергию в электрическую. Результирующие электрические сигналы прямо пропорциональны измеренным силам. Акселерометры могут использоваться для измерения различных сил, таких как вибрация, удар или ускорение движения. Сегодня все больше и больше бригад по техническому обслуживанию используют датчики вибрации акселерометра для мониторинга состояния своих активов.
Как работают датчики вибрации акселерометра
Все машины вибрируют, но изменения вибрации могут быть ранним индикатором потенциальных проблем. Чрезмерная вибрация может привести к преждевременному износу компонентов и сократить срок службы активов. Мониторинг вибрации позволяет обнаружить и диагностировать проблемы до того, как они станут серьезными.
Вращающееся оборудование, включая вентиляторы, двигатели и насосы, подвержено четырем распространенным типам механических неисправностей: дисбаланс, ослабление крепления, несоосность и износ подшипников. Мониторинг вибрации может обнаружить аномалии, связанные с каждым из этих типов неисправностей.
Акселерометры размещаются непосредственно в вибрационном оборудовании или на нем. (Для некоторых применений рекомендуется использовать бесконтактное устройство, например, датчик вихревых токов, которому не требуется прямой контакт с источником вибрации.) Данные с акселерометра можно использовать для анализ вибрации для выявления изменений в характере вибрации оборудования, на котором он установлен.
Метод крепления, используемый для крепления акселерометра к поверхности, может влиять на измеряемую частоту акселерометра. Возможные методы крепления включают магниты, клеи и шпильки.
Различные типы акселерометрических датчиков вибрации
Существует множество типов акселерометрических датчиков вибрации, каждый из которых имеет различные характеристики, преимущества и области применения.
Пьезоэлектрические датчики
При сжатии определенных типов кварца или кристаллов они производят электрический заряд. Это называется пьезоэлектрическим эффектом. Пьезоэлектрические акселерометры (часто сокращенно «пьезо» или пьезоэлектрические датчики вибрации) используют это явление для фиксации изменений физических параметров, таких как температура или вибрация. Изменения, которые они фиксируют, преобразуются в измеряемые электрические сигналы, пропорциональные механическому напряжению, приложенному к кварцу или кристаллу. Пьезоэлектрические акселерометры имеют широкий диапазон частот и могут выдерживать суровые условия, включая высокие температуры.
МЭМС-акселерометры
MEMS означает микроэлектромеханические системы. Акселерометры MEMS небольшие, недорогие и потребляют мало энергии, что сделало их чрезвычайно популярными. Вы можете найти акселерометры MEMS в головокружительном множестве современных электронных и промышленных приложений. Компромисс заключается в том, что качество их данных ниже, чем у некоторых других типов акселерометров, доступных, таких как пьезодатчики. Однако в мире обслуживания MEMS датчики вибрации может быть использовано в больших масштабах для контроль состояния, что позволяет командам отслеживать сотни активов одновременно по гораздо более доступной цене.
Одноосевые акселерометры против трехосевых акселерометров
Одноосевые акселерометры являются наиболее распространенным типом. Они измеряют вибрацию вдоль одной оси, одновременно определяя уровень механической вибрации.
Датчики вибрации с трехосным акселерометром могут одновременно измерять вибрацию по трем перпендикулярным осям, одновременно обнаруживая все компоненты вибрации, воздействующие на объект. В отличие от одноосных акселерометров, трехосные акселерометры могут определять тип присутствующей вибрации, а не только ее уровень.
Как используются датчики вибрации акселерометра
Слишком много применений датчика вибрации акселерометра, чтобы перечислить их все в одной статье. Любая отрасль, которая нуждается в обслуживании и диагностике вращающегося оборудования или в обеспечении устойчивости конструкций, может использовать акселерометры. Акселерометры также могут использоваться для контроля напряжений на чувствительном или специализированном оборудовании, таком как электронные микроскопы, во время транспортировки.
При использовании для контроля состояния в промышленных условиях, например, в качестве датчиков вибрации компании Fluke Reliability, акселерометры обычно устанавливаются на таком оборудовании, как вентиляторы, компрессоры, насосы, ролики, турбины и т. д.
Преимущества мониторинга вибрации
Мониторинг вибрации помогает группам по обслуживанию и надежности выявлять потенциальные неисправности машины и планировать свои действия соответствующим образом. Ремонт слишком рано или слишком поздно может быть дорогостоящим — по времени, деньгам и деталям. Но техническое обслуживание по состоянию использует состояние машины, а не календарь, чтобы определить, что и когда требует внимания.
Техническое обслуживание на основе состояния устраняет ненужные действия по техническому обслуживанию и сокращает незапланированные простои, а также улучшает время безотказной работы активов и продлевает срок их службы. Мониторинг вибрации, который может обнаруживать неисправности за 12–18 месяцев до выхода актива из строя, может быть неотъемлемой частью успешной программы технического обслуживания на основе состояния.
