ارتعاش سنج صنعتی

ارتعاش سنج  صنعتی

ارتعاش سنج صنعتی ابزاری است که به وسیله آن نوسانات و لرزش های خارج از دامنه استاندارد برای هر دستگاه مشخص می شود. برای روشن شده موضوع به تعریف مختصری از لرزش می پردازیم. تغییرات یا به عبارتی نوسان های مکانیکی حول یک نقطه تعادل را لرزش می گویند ؛ که می تونند به صورت تناوبی یا به شکل ناگهانی در فواصل مختلف زمانی رخ دهند.
موارد استفاده از ارتعاش سنج صنعتی
بیشتر صنایع جهت تعمیر و نگهداری اغلب تجهیزات صنعتی متحرک خود به این دستگاه نیاز خواهند داشت تا ضمن عیب یابی جهت تعمیرات به موقع آن ها اقدامات لازمه را انجام دهند.
ضرورت های استفاده از ارتعاش سنج صنعتی
نوسانات یا لرزش های ایجاد شده در تجهیزات صنعتی زمانی که از دامنه استاندارد تعریف شده خارج می شوند می توانند به راحتی خسارات جبران ناپذیری را برای هر مجموعه صنعتی ایجاد کنند. به همین خاطر لزوم بازرسی مداوم از تجهیزات و استفاده از ارتعاش سنج های صنعتی به این منظور جهت افزایش در سرعت و دقت داده برداری از تجهیزات به خوبی در هر مجموعه صنعتی حس می شود.
موارد استفاده از ارتعاش سنج های صنعتی
1- طراحی دینامیکی سازه ها و تجهیزات(آنالیز مودال)
2- پایش وضعیت، حفاظت فنی و کشف عیوب ماشین آلات
3- بررسی مداوم وضعیت بیرینگ ها
4- ازمایشات کنترل کیفیت
5- طراحی سیستم های کنترل و محدود کردن ارتعاشات
6- انجام آزمایشات پذیرش پس از نصب
معرفی انواع ارتعاشات
ارتعاشات ازاد و ارتعاشات واداشته
ارتعاشات میرا و نامیررا
ارتعاشات خطی و ارتعشات غیر خطی
ارتعاشات منظم و ارتعاشات تصادفی
ارتعاش آزاد: این لرزش در اثر یک آشفتگی اولیه و بدون دخالت نیروی خارجی ایجاد می شود.نوسان یک آونگ ساده در اثر جابجایی اولیه نمونه ای از ارتعاشات ازاد است.
ارتعاشات واداشته: این نوع لرزش در اثر نیروی خارجی وارد شده ایجاد می شود. ارتعاش موتور ها و ژنراتور ها نمونه ای از این نوع لرزش است. در این نوع لرزش اگر فرکانس طبیعی سیستم با فرکانس نیروی وارد شده برابر شود ،سیستم شما دچار تشدید نوسانی شده و خسارات جبران ناپذیری را برای شما ایجاتد خواهد کرد.
ارتعاشات نامیرا: اگر انرژی یک سیستم نوسانی تلف نشود حرکت آن را ارتعاشات نامیرا می گویند.
ارتعاشات میرا: اگر انرژی سیستم به هر دلیلی تلف شود ارتعاشات آن را میرا می گویند.
ارتعاشات خطی: این نوع ارتعاش زمانی رخ می دهد که همه اجزای یک سیستم نوسانی به صورت خطی رفتار کنند.
ارتعاشات غیرخطی: اگر درسیستم نوسانی شما حتی یکی از اجزا رفتاری غیر خطی داشته باشد، حرکت سیستم را غیر خطی می گویند.
ارتعاشات منظم: زمانی که اندازه نیروی تحریک موثر بر یک سیستم نوسانی در هر لحظه مشخص بشد آن را تحریک منظم و حرکت سیستم را ارتعاشات منظم می گویند.
ارتعاشات تصادفی: زمانی که نیروی تحریک وارد بر یک سیستم تصادفی است و اندازه آن را نمی توان در یک لحظه معین تعیین کرد ارتعاش تصادفی رخ می دهد . باد، زلزله ناهمواری جاده نمونه از این تحریک ها می باشند. در ارتعاشات تصادفی پاسخ سیستم هم تصادفی بوده و فقط آن را می توان با کمیت های آماری توصیف کرد.

روشSpike energy

مکان شما:خانه/روشSpike energy

این روش جزو و روش های پیش بین تشخیص عیوب در سیستم های دینامیکی بوده و تشخیص عیب را در محدوده فرکانسی اولتراسونیک تشخیص می دهد. روش Spike energy در اواخر دهه 1970 برای شناسایی سیگنال های ساطع شده از یاتاقان های غلتشی معیوب ابداع گردید. اصطلاح Spike energy برای توصیف پالس های بسیار کوتاه ، یعنی ضربات ، باعث تولید انرژی ارتعاشی به هنگام عبور اجزای غلتان از روی ترک های و عیوب سطحی قطعات چرخان و در تماس فلز با فلز می شوند.
اساساً ، هنگامی که یک ماشین در مراحل اولیه شروع خرابی می باشد باعث ایجاد ترک های سطوح زیر سطحی می شود که این ترک های زیر سطحی به هنگام تماس سطوح درگیر سیستم به عنوان مثال تماس چرخنده های درگیر باعث ایجاد پدیده ای بنام ringing در سیستم شده که دارای سیگنال های ارتعاشی در محدوده فرکانسی اولتراسونیک است. اصطلاح Spike energy برای توصیف پالس های بسیار کوتاه ، یعنی ضربات ، انرژی ارتعاشی تولید شده توسط تأثیر عناصر نورد در برابر ترک های میکروسکوپی و کوره ها استفاده شد.
این روش معیار خوبی برای اندازه گیری شدت انرژی تولید شده توسط ضربات پریودیک در سیستم است که معمولاً ناشی از این ضربه ها یا پالس ها با منشا نقص سطحی در یاتاقان های غلتشی، درگیری چرخ دنده های معیوب یا سایر تماس های فلز به فلز مانند سایش روتور ، روغن کاری ناکافی بلبرینگ و غیره رخ می دهد.
اندازه گیری ها با این روش نشان داده که Spike energy به سیگنال های اولتراسونیک دیگر مانند کاویتاسیون ، بخار فشار بالا یا جریان هوا ، تلاطم در مایعات ، صدای شیر کنترل و غیره نیز حساس است.
فلوچارت روش Spike energy مطابق شکل 1 می باشد. ضربات مکانیکی باعث تحریک فرکانس طبیعی اجزای سیستم و همچنین فرکانس طبیعی شتاب سنج مخصوص Spike energy در محدوده فرکانسی بالا می شود. این فرکانس های تشدید مانند فرکانس های carrier عمل می کنند که فرکانس های عیب باین فرکانس عیب مطابق شکل الف مودوله شده است.
شدت انرژی ضربه تابعی از دامنه ضربات و نرخ تکرار ضربات می باشد. مقدار اندازه گیری شده سیگنال در واحد “gSE” (واحد شتاب انرژی اسپایک) بیان می شود.

شتاب سنج مخصوص، دامنه شتاب ارتعاش را اندازه گیری کرده و خروجی آن توسط یک فیلتر میان گذر فیلتر می شود. شش فرکانس بالا گذر یا high Pass filter قابل انتخاب است ، به عنوان مثال ، 100 Hz ، 200Hz ، 500Hz ، 1kHz ، 2kHz ، 5KHz و فرکانس پایین گذر بر روی65 KHz تنظیم می شود که حد بالای محدوده تشخیص انرژی اسپایک است .هدف از استفاده از فیلتر بالا گذر حذف سیگنال های ارتعاش با فرکانس پایین ، مانند نا بالانسی ، عدم الایمنت و لقی و … است.
سیگنال فیلتر شده از یک آشکارساز PK-PK عبور می کند ، که نه تنها دامنه اوج تا اوج را نگه می دارد بلکه یک ثابت زمانی استهلاک ضربات مطابق شکل 2 را نیز اعمال می کند.

 ثابت زمانی استعهلاک ضربات ارتباط مستقیمی با حداکثر فرکانس طیف (Fmax) دارد. سیگنال خروجی از آشکارساز Spike Energy یک سیگنال شکل دندان اره در حوزه زمان است. این سیگنال بیشتر برای محاسبه مقدار کلی Spike Energy و همچنین طیف فرکانسی آن مطابق شکل 3 می باشد.

  نمونه ای از خروجی روش Spike Energy در حوزه زمان و فرکانس می باشد.  

اگرچه از انرژی Spike مدت زمان زیادی است که استفاده می شود و به عنوان مثال در دستگاه های آنالیز ارتعاش IRD برای تشخیص عیوب زود هنگام بیرینگ ها استفاده می گردد، با این حال هنوز هم ابهام و کاربردهای نادرستی در اندازه گیری انرژی Spike وجود دارد. به عنوان مثال ، اسپایک انرژی یک اندازه گیری فرکانس بالا است و در مقایسه با پارامترهای ارتعاش متعارف ، مانند جابجایی ، سرعت یا شتاب ، ذاتاً متفاوت است. در اندازه گیری های متعارف ارتعاش ، سیگنال ارتعاش اندازه گیری شده در محدوده خطی منحنی عملکرد سنسور است .در اندازه گیری های انرژی اسپایک ، محدوده تشخیص فرکانس انرژی اسپایک فراتر از فرکانس های تشدید نصب شده سنسور است. در نتیجه ، اسپایک انرژی به فرکانس های تشدید سنسور و همچنین روش های نصب حساس است.