TİTREŞİM SENSÖRLERİ

TİTREŞİMLER NEDEN İZLENİR?

Titreşim Sensörleri Makine titreşiminin izlenmesi, endüstriyel tesislerin genel işletme maliyetlerini azaltmada etkilidir. Endüstriyel makineler tarafından üretilen titreşimler, makine sağlığının önemli göstergeleridir. Makine izleme programları makinenin titreşim geçmişini kaydeder ve böylece titreşim seviyelerinin zaman içinde izlenmesi, tesis mühendisinin ciddi hasar oluşmadan önce sorunların öngörmesini sağlar. Öngörülmeyen makine arızalarının neden olduğu makine hasarları ve maliyetli üretim gecikmeleri önlenebilir.

Beklenen sorunlar erken keşfedildiğinde tesis mühendisi bakım planlaması yapma ve arıza süresini uygun maliyetli bir şekilde azaltma fırsatına sahip olur. Titreşim analizi, özellikle makine durumunu ve makine sorunlarının spesifik nedenini ve yerini belirlemek için bir araç olarak kullanılır. Böylece onarım işlemlerini hızlandırır ve maliyeti en aza indirir.

YAYGIN TİTREŞİM SENSÖRLERİ

Titreşim izleme ve analizi için kritik olan, makineye monte edilen sensördür. Titreşim monitörleri tarafından algılanan hareketi gösteren üç parametre bulunmaktadır yer değiştirme, hız ve ivmedir. Bu parametreler matematiksel olarak titreşim ile ilişkilidir ve çeşitli hareket sensörlerinden elde edilir. Yer değiştirme, hız veya ivme ile orantılı bir sensörün seçimi, ilgilenilen frekanslara ve ilgili sinyal seviyelerine bağlıdır. Fakat sensör seçimi ve kurulumu genellikle makine durumunun doğru teşhisinde belirleyici faktördür. Şekil 1’de hız ve yer değiştirme ile sabit ivme arasındaki ilişki gösterilmektedir.

Şekil 1. Titreşim hareketini Gösteren Parametreler

1. Hız Sensörleri

Hız sensörleri düşük ile orta frekansları ölçmek için kullanılır. Dönen makinelerde titreşim izleme ve dengeleme işlemlerinde kullanışlıdırlar. İvmeölçerler ile karşılaştırıldığında, hız sensörleri yüksek frekanslı titreşimlere karşı daha düşük hassasiyete sahiptir. Bu nedenle, aşırı amplifikatör yüklenmelerine karşı daha az hassastırlar. Fakat aşırı yükler düşük genlikli ve düşük frekanslı sinyallerin doğruluğunu tehlikeye atabilir. Geleneksel hız sensörleri, hız sinyalini oluşturmak için elektromanyetik (bobin ve mıknatıs) bir sistem kullanır. Şimdi ise daha dayanıklı piezoelektrik hız sensörleri (dahili olarak entegre edilmiş ivmeölçerler) gelişmiş kapasiteleri nedeniyle daha çok kullanılmaktadır. Geleneksel bobin ve manyetik hız sensörü ile modern piezoelektrik hız sensörü arasındaki karşılaştırma Tablo 1’de gösterilmektedir.

 Bobin ve mıknatısPiezoelektrik
Sabit Frekans Davranışı
20-1,500 Hz
2-5000 Hz
Var
Yok
Var
Var
Faz doğruluğu
2-5,000 Hz
KötüMükemmel
Düşük eksen duyarlılığıYokVar
Yüksek frekanslarda daha az
gürültü
YokVar
Lineerlikİyi Derecedeİyi Derecede
Herhangi bir yöne montajYokVar
120°C’de işlemVarVar
EMI direnciKötüMükemmel
Mekanik DayanıklılıkMakulMükemmel
Tablo 1

2. İVMEÖLÇERLER

İvmeölçerler, bir yapının titreşimini veya hareket ivmesini ölçen sensördür. Çoğu titreşim izleme uygulaması için tercih edilen hareket ve titreşim sensörleridir yani düşük ila çok yüksek frekansları ölçmek için kullanışlıdırlar ve çok çeşitli genel amaçlı ve uygulamaya özel tasarımlarda mevcutturlar. Piezoelektrik ivmeölçerler frekans ve genlik aralığı açısından eşsizdir. Özellikle ivmeölçerler, güvenilir ve makine izleme için kullanılan en yaygın titreşim sensörüdür.

Resim 1. Titreşim Sensörü

PİEZOELEKTRİK İVMEÖLÇERLERİN İKİ ÇEŞİDİ VARDIR,

  • Yüksek empedanslı
  • Düşük Empedanslı

2.1.Yüksek Empedanslı İvmeölçer

Yüksek empedanslı titreşim sensörleri, direk olarak ölçüm cihazlarına bağlanarak bir elektrik yükü üretirler. ancak araştırma tesislerinde veya yüksek sıcaklık uygulamalarında bulunmaları için özel donanım ve enstrümantasyon gerektirin titreşim sensörüdür.

2.2. Düşük Empedanslı ivmeölçerler

Düşük empedanslı ivmeölçerler, ön uç olarak bir yük ivmeölçerinin yanı sıra bu yükü düşük empedanslı bir voltaja dönüştüren dahili bir mikro devre ve transistöre sahiptir örneğin bu tür ivmeölçerler standart enstrümantasyonla kolayca ara yüz oluşturarak endüstride yaygın olarak kullanılır.

Titreşim Sensörünü Nasıl Seçebiliriz

Uygulamanız için bir titreşim sensörü seçerken aşağıdaki gibi faktörlere bakmak önemlidir;

  • Menzil ve Doğruluk
  • Ortam Koşulları
  • Ölçüm yüzeyinin şekli

Bahsettiğimiz iki sensörden ivmeölçer en yaygın olanıdır çünkü iyi bir frekans aralığına sahiptir, yani yavaş ve hızlı uygulamaları algılayabilir. Hız sensörleri ile birlikte, ivmeölçerler(accelerometer) uygun fiyatlıdır ve dayanıklıdır. Doğrudan makineye monte edilirler.

Son olarak Girdap akımı veya kapasitif sensörler orta doğruluğa sahiptir ve yüksek çözünürlüklü uygulamalar için ideal değildir ancak çok dayanıklı olmaları onları kirli ortamlar için iyi bir seçenek haline getirir ancak ivmeölçerler gibi, bunların da izlenen makineye doğrudan monte edilmesi gerekir. Gerinim ölçerler hem çok yönlü ve duyarlı hem de tehlikeli ortamlar için uygundur fakat, doğru şekilde monte edilmeleri zor olabilir ve uygulamanızda doğru verileri elde etmek için fiyatı artırabilecek amplifikatörlere ihtiyaç duyulacaktır. özetle Kurulumu zor olabilir ve doğru verileri elde etmek için uygulamanızın fiyatı yükseltebilecek amplifikatörlere ihtiyacı duyabilirsiniz.

Hansford titreşim sensörü ürünlerimizi incelemek için buraya tıklayabilirsiniz.