لمراقبة الآلات الدوارة والإشراف عليها (المضخات، والمحركات، والمراوح، وعلب التروس)، من الطبيعي أن ترغب في استخدام أنظمة مراقبة اهتزاز موثوقة وعالية الجودة. في هذه المقالة، نناقش 11 نقطة رئيسية يجب مراعاتها عند اختيار مقياس التسارع المناسب للتطبيقات الصناعية.
#رقم 1 نطاق قياس التسارع
تستخدم معظم التطبيقات الصناعية نطاق قياس تسارع 80 جم أو 50 جم.
- توفر مستشعرات 80 جرام نطاق قياس ديناميكي أوسع.
- قد تقوم أجهزة الاستشعار 50 جرام بقص الإشارة، مما يؤدي إلى زيادة الحمل على المستشعر إذا تجاوزت سعة الاهتزاز نطاق القياس. ويشار إلى هذا التقطيع باسم "التقطيع" باللغة الإنجليزية.
#2 موثوقية إشارة القياس طوال فترة حياة المستشعر
- يمكن أن يتأثر المستشعر بالعديد من العوامل الخارجية، مما يؤثر على دقته على المدى الطويل:
- يقلل التثبيت الكهروضغطي لبلورة PZT من انجراف الإشارة على مدى فترة طويلة (عدة سنوات).
- يحمي الختم المحكم (يفضل التحقق منه عن طريق اختبارات تسرب الهيليوم) المكونات الداخلية من التلوث الخارجي والأكسدة.
- تحقق مما إذا كانت الشركة المصنعة توفر بيانات الموثوقية، مثل متوسط الوقت بين الأعطال (MTBF)، والتي تشير إلى متوسط الفترة الزمنية التي يعمل خلالها المستشعر دون عطل.
#3 تحمل الحساسية
عادةً ما يكون لمقاييس التسارع الصناعية نطاق تفاوت حساسية يتراوح بين 5% و20%. يوفر نطاق التفاوت المسموح به بنسبة 5% أعلى دقة وقابلية للتكرار، بينما يمكن استخدام تفاوت أوسع بنسبة 10-20% عندما يمكن برمجة قيمة الحساسية الدقيقة في معدات الحصول على البيانات.
تكون التفاوتات المسموح بها مهمة للغاية إذا كان جامع البيانات أو النظام المتصل بالإنترنت لا يمكنه التعامل بفعالية مع الحساسيات المتغيرة لمقاييس التسارع الفردية. قد يُظهر اتجاه القياس انحرافات كبيرة عند تبديل الحساسات بنسبة تفاوت تبلغ 20%.
# 4 التسارع مقابل السرعة
تكشف مستشعرات التسارع والسرعة عن أنواع مختلفة من أعطال الماكينة:
- بالنسبة لمعظم التطبيقات، يتم استخدام مستشعرات السرعة لأن إشارة السرعة هي أفضل مؤشر لمراقبة حالة الماكينة بشكل عام، وهي مناسبة لكل من الماكينات/المكونات الدوارة البطيئة والسريعة.
- يمكن تحويل الإشارة من مقاييس التسارع إلى سرعة من خلال التكامل عند اختيار الحساسية والجودة المناسبة.
- يعد قياس التسارع أكثر ملاءمة لمراقبة ترددات التروس والكشف المبكر عن مشكلات المحامل.
- يمكن تحويل الإشارة من مقاييس التسارع إلى السرعة من خلال التكامل، مما يسمح بتسجيل كلا نوعي القياس باستخدام مستشعر واحد.
- بالنسبة لكلا الحلين، هناك خيارات متنوعة لإشارة الخرج: مخرج علوي أو جانبي، ومجموعة من الحساسيات والتفاوتات المسموح بها، وكابلات متكاملة، وشهادات للمناطق الخطرة.
# 5 شهادات للمناطق الخطرة # 5 شهادات للمناطق الخطرة
Vibration تتوفر أجهزة الاستشعار بشهادات لأي نوع من المناطق الخطرة الموجودة في البيئات الصناعية (ATEX) تقريبًا. عند اختيار مقياس التسارع، تأكد من أنه مناسب للمنطقة الصحيحة التي سيتم تركيبه فيها.
#6 تردد رنين المستشعر #6
يمكن أن تتسبب ترددات القياس القريبة من تردد الرنين الخاص بالمستشعر في قراءات خاطئة. قد تنقطع الإشارة، مما ينتج عنه إشارات شبحية منخفضة التردد. يجب أن تكون ترددات الرنين الخاصة بالمستشعر ضعف أعلى تردد متوقع للقياس.
#7 نطاق درجة الحرارة
حدد مسبقًا درجة الحرارة في الموقع الذي سيتم تركيب مقياس التسارع فيه. تؤثر درجة الحرارة المحيطة بشكل كبير على نوع مقياس التسارع المناسب للتطبيق.
- تقتصر مقاييس التسارع الصناعية القياسية المزودة بإلكترونيات مدمجة على 120 درجة مئوية.
- تسمح المكونات عالية الجودة لبعض المستشعرات بالعمل في درجات حرارة تصل إلى 150 درجة مئوية.
- تعمل مقاييس التسارع الكهرضغطية، التي لا تحتوي على دوائر إلكترونية داخلية، عادةً حتى 260 درجة مئوية.
- تتيح عناصر الحساسات الخاصة ذات درجات الحرارة العالية إمكانية التشغيل في درجات حرارة تصل إلى 760 درجة مئوية، ولكن هذه الحساسات تتطلب أيضًا اعتبارات أخرى، مما يجعل من المهم الموازنة بين متطلبات درجة الحرارة وعوامل مثل التكلفة والمتانة.
#8 الكابلات
هناك العديد من الخيارات لكابلات مقياس التسارع، لذا من المهم مراعاة النقاط التالية:
- تفصل وحدات التغذية الخزفية/المعدنية مكونات الحساس الداخلية عن الكابل لإبعاد كل الرطوبة والتلوث عن الحساس.
- قد لا يكشف اختبار أجهزة الاستشعار فقط عند مستوى الضغط المحدد في المواصفات عن وجود كسر. وبالنسبة للتطبيقات تحت الماء، ينبغي أيضاً اختبار أجهزة الاستشعار عند مستويات ضغط متعددة لاكتشاف المشاكل.
- بالنسبة للتطبيقات العميقة تحت الماء، يجب استخدام كابل مع عزل يمنع التلف في حالة دخول المياه.
#9 - العزل والإسكان
يجب أن يحمي تصميم المستشعر والكابلات الإشارة من العوامل البيئية التي يمكن أن تؤثر على البيانات:
- من الضروري استخدام كابل محمي حيث يستمر التدريع إلى صندوق التوصيل (وليس فقط إلى المستشعر) لمنع الحلقات الأرضية والشحنات الساكنة.
- يجب أن تكون المستشعرات مصممة لتتحمل التفريغ الكهروستاتيكي (التفريغ الكهروستاتيكي) حتى 20,000 فولت، ولكن هذه المواصفات عادةً لا تكون مدرجة في أوراق البيانات ويجب طلبها من الشركة المصنعة.
- يمكن أن توفر وسادات التركيب العزل (حتى 1,500 فولت) في البيئات التي توجد فيها اختلافات جهد كهربائي عالية، أو تراكم شحنات ساكنة عالية، أو ظروف تأريض غير مؤكدة.
#10 - نطاق القياس #10 - نطاق القياس
تُستخدم الحساسات التي تبلغ 100 مللي فولت/غرام بشكل شائع لمراقبة المعدات الدوارة الصناعية، ولكن هناك استثناءات:
- 10 مللي فولت/غ حساسات للتطبيقات عالية القوة، مثل التوربينات عالية السرعة أو مراقبة التوافقيات الثانية والثالثة لترددات التروس.
- أجهزة استشعار 500 مللي فولت/غرام للتطبيقات ذات التردد المنخفض، مثل مراقبة ريش توربينات الرياح أو الآلات التي تدور ببطء في أبراج التبريد.
#11-11 - الدعم الفني
نظرًا لعدد من الاعتبارات المهمة عند اختيار مقياس التسارع، فإن الدعم الفني من الشركة المصنعة وفريق المبيعات المختص أمر بالغ الأهمية لاختيار مقياس التسارع المناسب لتطبيقك. يمكن لشركة Istec إرشادك من خلال مجموعة واسعة من مقاييس التسارع ومساعدتك في اختيار المستشعر المناسب لمختلف التطبيقات الصناعية. كما يمكن لمتخصصينا، الذين يتمتعون بسنوات من الخبرة في مجال قياسات الاهتزاز وأجهزة الاستشعار، إجراء التركيب أو دعمك في هذه العملية.
اقرأ أيضًا: 6 طرق تركيب 6 طرق لتركيب مقاييس التسارع
