دفتر تهران : ۰۲۱۹۱۰۹۰۰۸۳ دفتر اصفهان : ۰۳۱۳۲۳۶۸۰۸۳
Info@Pinion.ir
دفتر تهران : ۰۲۱۹۱۰۹۰۰۸۳ دفتر اصفهان : ۰۳۱۳۲۳۶۸۰۸۳
Info@Pinion.ir
خرید مطمئن
گواهی اصالت کالا
انتخاب صحیح
قیمت رقابتی کالا
مشاوره مهندسی
کارشناسان مجرب
پینیون > قطعات صنعتی > الکترونیک > سنسور > شتاب سنج > انواع سنسورهای ارتعاش سنجی

گروه فنی مهندسی و بازرگانی پینیون

گروه پینیون در زمینه فروش انواع سنسورها  از جمله سنسور ارتعاش سنج فعالیت دارد. همچنین دستگاه ارتعاش سنج  به عنوان یکی از محصولات دانش بنیان شرکت به ثبت رسیده است .

سنسور ارتعاش سنج

سنسور ارتعاش سنج اولین وسیله مورد نیاز برای اندازه گیری ارتعاشات و ابزاری است که حرکت ارتعاشی را حس کرده و آن را به یک سیگنال الکتریکی AC متناسب با حرکت ارتعاشی، تبدیل می کند.

با تبدیل ارتعاشات به سیگنال الکتریکی، امکان ذخیره سازی، انجام پردازشهای بعدی و نیز مشاهده سیگنال از طریق دستگاه های الکترونیکی (تجهیزات داده برداری) فراهم می شود.

به طور کلی با توجه به مکانیزم کاری و پارامتر اصلی اندازه گیری، سنسورهای ارتعاش سنجی در سه گروه دسته بندی می شوند:

  1. شتاب سنج
  2. سرعت سنج
  3. جابجایی سنج

accelerometer-sensors

1- انواع سنسور شتاب سنج  (Accelerometers sensors)

سه نوع شتاب سنج رایج وجود دارد که عبارتند از:

  • شتاب سنج های پیزو الکتریک (Piezoelectric accelerometers)
  • شتاب سنج های پیزو رسیستیو (Piezoresistive accelerometers)
  • شتاب سنج های خازنی (Capacitive accelerometers)

پیزوالکتریک:

از انواع شتاب سنج های رایج در این دسته پیزوالکتریک ها هستند که از نظر نحوه تأثیر پذیری از ارتعاش و تولید سیگنال الکتریکی، به دو نوع دسته بندی می شوند:

  • نوع فشاری (Compression type)
  • نوع برشی (Shear Type)

المان اصلی این نوع از شتاب سنج ها از مواد پیزوالکتریک مثل کوارتز و یا انواع خاصی از سرامیک ساخته می شود. این مواد بر اثر تحریک شدن، سیگنال الکتریکی تولید می کنند. شماتیک ساختمان این نوع از سنسورها را در شکل زیر می بینید:

piezoelectric-structure

همانطور که در شکل پیداست، اجزاء اصلی عبارتند از: یک وزنه، ماده کریستال (پیزوالکتریک)، یک فنر برای اعمال پیش بار، تقویت کننده و پایه. این نوع پیکربندی به گونه ای است که نیروی وارد بر ماده پیزوالکتریک و در نتیجه سیگنال الکتریکی تولید شده توسط آن، متناسب با شتابی است که بر پایه (base) وارد می شود. از آنجاییکه سیگنال ایجاد شده معمولاً ضعیف است، از یک مدار داخلی برای تقویت سیگنال استفاده می شود. نهایتا خروجی سنسور از طریق کابل های مناسب به ابزارهای پردازش سیگنال (دستگاه های  داده برداری) هدایت می شوند و می توان در برنامه پایش وضعیت از این داده ها استفاده نمود.

مزایا: 

ساختمان مقاوم ، حساسیت نداشتن به میدانهای معناطیسی ، قابل استفاده در هر جهت ، ابعاد کوچک ، بدنه فولادی زنگ ‏نزن و غیر قابل نفوذ  

معایب:

داشتن حساسیت پائین در اندازه گیری فرکانس های پائین 

 

پیزو رسیستیو:

شتاب سنج های پیزورزیستیو که همچنین با عنوان کرنش سنج ها (Strain gauge accelerometers) نیز شناخته می شوند، با اندازه گیری مقاومت الکتریکی مواد، زمانی که تنش مکانیکی به آنها وارد می شود، کار می کنند.

مزایا:

این شتاب سنج ها برای بکارگیری در شک (Shock) های بالا ارجحیت دارند و همین طور می توانند شتاب های پایین تا حدود صفر هرتز را، اندازه گیری کنند.

معایب:

این شناب سنج ها برای اندازه گیری فرکانس هاس بالا محدودیت دارند.

 

خازنی:

شتاب سنج هایی که بر مبنای سنسورهای خازنی کار میکنند ولتاژ خروجی از این خازن ها را وابسته به فاصله بین دو صفحه آنها دریافت می کنند. یکی یا هر دو صفحه این خازن ها با یک جریان الکترریکی شارژ می شوند. تغییر فاصله بین صفحات این خازن ها ظرفیت الکتریکی سیستم را تغییر می دهد که می تواند به صورت ولتاژ خروجی اندازه گیری شود.

مزایا:

این روش بخاطر دقت بالا و پایداری آن، معروف است. سنسورهای خازنی هم چنین کمتر در معرض ارتعاش و نویز ناشی از دما می باشند، بطور معمول توان کمتری مصرف می کنند و می توانند محدوده وسیعی بخاطر فیدبک مداری داخلی آنها داشته باشند.

معایب:

محدوده دامنه اندازه گیری این شتاب سنج ها پایین می باشد و در فرکانس های بسیار بالا حساسیت لازم را ندارند.

در شکل زیر شماتیکی از نحوه عملکرد یک ارتعاش سنج خازنی را مشاهده می کنید.

capacitive-accelerometers-sensors 

 2- سرعت سنج ها (Velocity sensors):

سنسورهای سرعت سنج برای اندازه گیری فرکانس های پایین تا متوسط مورد استفاده قرار میگیرند. این سنسورها برای نمایش دادن ارتعاشات و عملیات بالانس بر روی ماشین های دوار مفید هستند. در مقایسه با شتاب سنج ها، سرعت سنج ها حساسیت کمتری نسبت به ارتعاشات با فرکانس بالا دارند. آنها بر دو نوع می باشند:

  • نوع مرسوم آنها، سنسورهای “خود تبدیل” (self-generating) و یا “برداشت سرعت” (velocity pickups) می باشند. این سنسورها طرحی مکانیکی دارند که از یک سیستم الکترومغناطیسی، برای تبدیل سیگنال های سرعت استفاده می کنند.

مزایا:

از جمله فواید آنها اندازه گیری مستقیم سرعت می باشد.

این سنسورها که امروزه بیشتر رایج می باشند، قابلیت بیشتری به نوع قبلی خود دارند و نیروند تر هستند و طراحی ابعادی کوچکتری دارند.

معایب:

از جمله مشکلات این سنسورها سایش آنها با توجه به قطعات متحرک در طول زمان و همچنین حساسیت به جهت نصب سنسور می باشد.

  • نوع جدید آنها سنسورهای پیزوالکتریک سرعت (Piezoelectric velocity sensors) (شتاب سنج داخلی یکپارچه) می باشند.

 

3- سنسورهای جابجایی (Displacement sensors)

پراب های ادی کارنت (Eddy current probes) از نوع سنسورهای مجاورتی (بدون تماس) (non-contact sensors) هستند که در درجه اول برای اندازه گیری جابجایی های که نشان دهنده ارتعاش شعاعی شفت، موقعیت و دقت شفت و روتور و همین طور سرعت دورانی می باشد، مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین به عنوان “پراب های جابجایی” (displacement probes) و یا “پراب های مجاورتی” (proximity probes) معروف هستند. این پراب ها معمولا بر روی پوسته ماشین ها و یا بیرینگ های ژورنال بکار گرفته می شوند.

آن ها پاسخ فرکانسی بسیار خوبی بدون هیچ محدودیت فرکانسی پایین دارند و همچنین می توانند برای مهیا کردن یک ورودی راه انداز (proximity probes) برای اندازه گیری فاز مربوطه، مورد استفاده قرار گیرند. سیستم های پراب ادی کارنت بهترین راه حل برای اندازه گیری جابجایی شفت در محل بیرینگ های لغزشی می باشند.

9 پاسخ
  1. الهام اسدزاده

    سلام، ممنون از مطلب خیلی خوبتون.
    یه سوال: حداقل و حداکثر دقت و حساسیت این سنسورها چقدره؟
    و یه درخواست: اگه امکانش هست فیلم های آموزشی هم توی سایتتون بزارید.

    1. سید محمد حجازی

      سلام و تشکر از شما دوست بزرگوار
      ممنونم که سایت مارو مطالعه کردین
      انشالله در برنامه های آتی فیلم اموزشی هم خواهیم داشت
      حداقل و حداکثر حساسیت برای شما ارسال خواهد شد

  2. سجاد سمایی

    سلام مهندس مرسی از مطالب خوبتون
    مهندس من درمورد سنسور های ارتعاشی میخاستم اطلاعاتی رو کسب کنم چجوری میتونم با هاتون در ارتباط باشم
    ایدی تلگرام DOUMAN72@
    sajjad.samaee@yahoo.com
    مرسی اگه که پیام بفرستین

  3. سیدحسین موسوی

    سلام علیکم
    بنده جهت اندازه گیری لرزش الکتروموتور های متصل به گیربکس و اعلام خطر توسط آنها سوال دارم که چگونه هستند و چه چیزهایی لازم داریم؟
    خیلی ممنون از مطالب علمی شما

  4. جمال ستوده

    سلام.وقتتون بخیر.ممنون از این مطالب مفید.
    من یک سوال داشتم. در دستگاه های بالانس توربوشارژر از کدوم سنسور ارتعاشی و سرعت سنج استفاده میشه؟
    من یک کلیپ دیدم که در اینجا آدرسش رو برای شما میذام
    ممنون میشم اگه پاسخ بدید

    1. pinion

      باسلام و عرض ادب.
      در دستگاه های بالانسر دوتا مورد هست که یکی سنسور سرعت سنج نصب میشه که جنس اونها میتونه نوری باشه یا القایی. و سنسور ارتعاش که در مدل های شتاب سنج، سرعت سنج و جابجایی سنج هستند.
      برای دریافت اطلاعات بیشتر لطفا با کارشناسان پینیون به شماره ۰۹۰۵۱۲۰۶۴۴۲ تماس بگیرید.

یک دیدگاه بگذارید

فروش اینورتر

انکودر

سنسور

کنترل رطوبت و دما

محصولات برق