نحوه عملکرد سنسور تشخيص لرزش

نحوه عملکرد سنسور تشخيص لرزش

فرض کنید این امکان وجود داشت که انسان ها می توانستند که با ماشین ها و ابزار آلات هوشمند اطراف خود ارتباط برقرار کرده و زبان یکدیگر را متوجه شوند. در نتیجه انسان ها می توانستند کارکرد درست ماشین آلات را به خوبی درک کنند. بدون شک زندگی در این صورت بسیار ساده و راحت تر شده و افزایش عمر ماشین ها را به دنبال خواهد داشت. اما سوالی که وجود دارد این است که آیا این تصورات امکان پذیر هستند؟ در پاسخ باید بگوییم که بله! ارتباط انسان با ماشین آلات، از طریق لرزش و ارتعاشات امکان پذیر است. نحوه عملکرد سنسور تشخیص لرزش به این صورت است که این سنسور با افزایش میزان ارتعاشات یک ماشین دوار، متوجه ایجاد مشکل در ماشین می شود. در این مقاله قصد داریم تا به طور مفصل در مورد سنسور تشخیص لرزش و نحوه کارکرد و اندازه گیری ویبریشن آن صحبت کنیم.

کاربرد ویبریشن سنسور در صنعت چیست؟

سنسور تشخیص لرزش یا ویبریشن سنسور معمولاً در تمام قطعات مکانیکی و متحرک مورد استفاده در کارخانه های تولیدی، تولید مصالح ساختمان، تولید کاغذ، تولید مواد غذایی و همچنین در تمام سیستم ها نیروگاهی، پالایشگاهی و پتروشیمی استفاده می شود.
برای شناخت کاربرد سنسور تشخیص لرزش تصور کنید یکی از دستگاه ها و سیستم های نام برده به دلیل یک لرزش بی از حد و نامتعارف دچار مشکل شده و از کار بیفتد. قطعاً ممکن است این خرابی به سایر سیستم ها منتقل شده و آنها را نیز دچار مشکل کند. در نتیجه موجب خسارت و ضررهای هنگفتی خواهد شد. اهمیت استفاده از سنسور تشخیص لرزش در اینجا مشخص می شود. ویبریشن سنسور نقش مهمی در کنترل نوسانات سیستم های مکانیکی و جلوگیری از این مشکلات دارد.

نحوه عملکرد سنسور تشخيص لرزش

نحوه عملکرد سنسور تشخیص لرزش

ارتعاشات ماشین آلات چگونه توسط ویبریشن سنسور اندازه گیری می شود؟ برای پاسخ به این سوال بهتر است با مفهوم ارتعاش آشنا شوید. در واقع ارتعاش به حرکت نوسانی در واحد زمان می گویند. همان طور که می دانید سرعت لحظه ای بر اساس مفاهیم فیزیکی، از طریق مشتق جابجایی، در بازه زمانی به دست می آید. همچنین در صورت مشتق گرفتن از سرعت، شتاب لحظه ای به دست خواهد آمد. در نتیجه می توان گفت که این دو پارامتر، در دو بازه زمانی تفاوت زیادی با جابه جایی نخواهند داشت و تنها از طریق مشتق گرفتن از شکل موج مربوطه، می توان شکل موج سینوسی برای دو پارامتر سرعت و شتاب را به دست آورد.
شرکت های تولید کننده سنسورهای تشخیص ارتعاش، به کمک همین مفاهیم و تعریف های فیزیکی توانسته اند رفتارهای اجسام را از طریق مطالعه و بررسی نمودار سینوسی تحلیل کنند. به همین دلیل این شرکت ها به تولید سنسورهای تشخیص لرزش در انواع و دسته های مختلف بر اساس خروجی سنسورها پرداخته اند.

انواع سنسور های لرزشی

سنسورهای تشخیص لرزش که نقش مهمی در تاسیسات و لوازم مکانیکی دارند از انواع و دسته بندی های مختلفی برخوردار هستند. معمولاً شرکت های مختلف این سنسورهای لرزشی را بر اساس کاربرد و کمیت های مختلفی طراحی و تولید می کنند، انواع سنسورهای تشخیص لرزش عبارتند از:
1- شتاب سنج یا سنسور لرزش شتاب
سنسور شتاب سنج به دستگاه هایی گفته می شوند که قابلیت اندازه گیری ارتعاشات و شتاب حرکت سازه را دارند. این دستگاه مجهز به یک مبدل است که نیروی مکانیکی ناشی از ارتعاش را به وسیله اثر پیزوالکتریک به جریان الکتریکی تبدیل می کند. دستگاه شتاب سنج پیزوالکتریک به دو دسته تقسیم می شود. که عبارتند از امپدانس بالا و امپدانس پایین، که هر کدام از آن ها کاربرد خاص خود را دارند.
2- فشار سنج
فشار سنج یک نوع سنسور لرزشی است که مقاومت آن، با نیروی اعمال شده متفاوت است. این سنسور نیرو، فشار، تنش و… را به یک تغییر در مقاومت الکتریکی تبدیل می کند. در نتیجه این فشار قابل اندازه گیری خواهد بود.
3- سنسور لرزشی گردابی
سنسورهای تشخیص لرزش گردابی از ابزار های غیر تماسی هستند که موقعیت یا تغییر موقعیت اجسام رسانا را اندازه می گیرند. معمولاً این سنسورها با میدان های مغناطیسی کار می کنند. سنسور لرزشی گردابی دارای یک پروب است که جریان متناوب را در نوک پروب ایجاد می کند.
4- حسگرهای میکروفون
این سنسور معمولاً با ایجاد ارتعاشات صدا همراه است که این صدا از حد شنوایی انسان ها فراتر است. سنسورهای لرزشی میکروفون که به آنها سنسور فشار صوتی هم می گویند این امکان را دارند تا اطلاعات اساسی در رابطه با تغییرات ایجاد شده در ارتعاشات با فرکانس بالا را فراهم کنند. لازم به ذکر است که این ارتعاشات توسط اپراتورهای تجهیزات به طور معمولی قابل شناسایی نخواهند بود. با اینکه اطلاعاتی که از این حسگر ارائه شده است بسیار محدود است اما این حسگر میکروفونی از مزایای بسیار مقرون به صرفه ای برخوردار است.

نحوه عملکرد سنسور تشخيص لرزش

واحدهای اندازه‌گیری سنسور تشخیص لرزش

همان طور که پیش تر اشاره شد، سنسورهای لرزش بر اساس کمیت های جا به جایی، شتاب و سرعت کار می کنند. در واقع ویبریشن سنسورها میزان ارتعاشات ماشین آلات را به کمک این سه پارامتر انداره می گیرند. در نتیجه واحدهای اندازه گیری مختلفی برای سنسور لرزشی وجود خواهد داشت که در ادامه آنها را معرفی می کنیم.
پارامتر جا به جایی: از کمیت جابه جایی مثل کیلومتر یا مایل، برای اندازه گیری میزان جا به جایی اتومبیل یا هر چیز متحرکی استفاده می شود. اما برای اندازه گیری میزان لرزش یک موتور ماشین، از واحدهای بسیار کوچک تری مانند Microns و mils استفاده خواهیم کرد.
سرعت: برای اندازه گیری سرعت ماشین آلات از واحد های KM/h استفاده می شود. اما برای اندازه گیری لرزش، از واحد های کوچکی مانند IPS و mm/s استفاده خواهد شد.
شتاب: از واحدهایی مثل m/s۲ برای اندازه گیری میزان شتاب اجسام متحرک استفاده می شود. اما برای اندازه گیری لرزش به واحد های کوچک مانند m/sec۲ و in/sec2 یا همان شتاب گرانشی نیاز دارید.

سخن پایانی
در این مقاله سعی کردیم سنسور تشخیص لرزش را به طور خلاصه معرفی کنیم. برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید از کارشناسان کوییک لینک کمک بگیرد.