ElektroPrůmysl.cz, prosinec 2016

Elektro Průmysl .cz AUTOMATIZACE, ŘÍZENÍ A REGULACE 26 | prosinec 2016 Snímače pro monitorování stavu vibrací strojů Základním účelem monitorování stavu vibrací strojů je poskytování informací o provozním stavu strojů pro zabezpečení a pro prediktivní údržbu. Nedílnou částí tohoto procesu je hodnocení stavu vibrací stroje za dobu provozu. Měření vibrací pro monitorování stavu může být prováděno mnoha způsoby, od velmi jednoduchého až po velmi složité a může zahrnovat kontinuální nebo pe- riodická měření. Avšak všechna tato mě- ření mají společný cíl, přesně a spolehlivě ohodnotit stav strojů. Typy snímačů Existují dva základní typy snímačů pro mo- nitorování vibračního stavu, a to: a) seismická zařízení, která se normálně montují na konstrukci stroje a jejichž výstup je mírou absolutních vibrací konstrukce; b) snímače relativní výchylky, které měří vibrační výchylku a střední polohu mezi rotujícími a nerotujícími elementy stroje. Existují jistá měření na strojích, která vyža- dují jiné typy snímačů, jako jsou tenzomet- ry. Avšak jejich použití pro monitorování stavu je méně obvyklé. Výběr snímačů Výběr odpovídajících snímačů závisí na dané aplikaci. Snímače pro monitorování stavu jsou: • akcelerometr, jehož výstup může být zpracován tak, aby dával libovolný ze tří parametrů (zrychlení, rychlost, výchylka); • snímač rychlosti, jehož výstup lze integ- rovat na výchylku, a • bezdotykový snímač, jehož výstup je přímo úměrný relativní výchylce mezi rotujícími a nerotujícími elementy stroje. Na obrázku 1 jsou směrnice pro výběr z těchto tří typů snímačů a závislost dyna- mického rozsahu na frekvenci. Uvedené rozsahy zahrnují většinu aplikací pro mo- nitorování stavu. Za zvláštních okolností mohou být rozsahy jednotlivých snímačů rozšířeny, zejména pro diagnostické účely. Níže uvedené hodnoty jsou typické příkla- dy. Zvláštní snímače mohou mít odlišné, zejména širší rozsahy. Akcelerometry Akcelerometr je seismické zařízení, které ge- neruje výstupní signál úměrný mechanické- mu vibračnímu zrychlení měřeného tělesa. Obecně se akcelerometrymontují na stacio- nární konstrukci stroje. Akcelerometry mají různé rezonanční frekvence podle druhu montáže, v typickém případě od 1 kHz výše. Obecně se doporučuje, aby lineární rozsah namontovaného akcelerometru pokrýval sledované frekvence. Je obvyklé integrovat výstup z akcelerometru tak, aby dával signál úměrný rychlosti. Avšak je nezbytné dávat pozor při dvojnásobné integraci na výchyl- ku, zejména při nízkých frekvencích. Následují typické rozsahy frekvence, hmotnosti, amplitudy a teploty pro akce- lerometry: • frekvenční rozsah 0,1 Hz až 30 kHz; • u snímačů typicky používaných pro mo- nitorování stavu je hmotnost v rozsahu od 10 g do 200 g; • akcelerometry pro speciální účely mo- hou měřit 100krát menší amplitudu, než je na obrázku 1;