سنسور لرزش

خرید سنسور لرزش برای پایش وضعیت موتور، پمپ، گیربکس، فن، کمپرسور، توربین و بسیاری از ماشین‌آلات دوار انجام می‌شود. سنسور لرزش یا Vibration Sensor تجهیزی است که ارتعاش ایجادشده در یک دستگاه یا سازه را اندازه‌گیری کرده و آن را به سیگنال الکتریکی قابل پردازش تبدیل می‌کند. این اطلاعات می‌تواند برای تشخیص افزایش غیرعادی لرزش، پایش وضعیت ماشین و برنامه‌ریزی تعمیرات مورد استفاده قرار گیرد.

اگر بخواهیم توضیح دهیم سنسور لرزش چیست، می‌توان گفت این تجهیز حرکت‌های ارتعاشی یک ماشین را بر اساس پارامترهایی مانند شتاب، سرعت ارتعاش یا جابه‌جایی اندازه‌گیری می‌کند. بسته به فناوری و مدل سنسور، اطلاعات اندازه‌گیری‌شده می‌توانند به PLC، سیستم Condition Monitoring، کنترلر یا تجهیزات تحلیل ارتعاش منتقل شوند.

کاربرد انواع سنسور های لرزش با توجه به نوع ماشین و هدف پایش متفاوت است. یک سنسور شتاب می‌تواند برای تحلیل فرکانسی و تشخیص بسیاری از عیوب ماشین‌های دوار مناسب باشد، در حالی که سنسور سرعت ارتعاش برای پایش کلی وضعیت ماشین و سنسور جابه‌جایی در برخی تجهیزات دوار بزرگ برای اندازه‌گیری حرکت شفت استفاده می‌شود.

سنسور لرزش چیست

برای پاسخ دقیق‌تر به سؤال سنسور لرزش چیست باید ابتدا مفهوم Vibration را شناخت. تقریباً تمام ماشین‌های دارای بخش متحرک مقداری لرزش طبیعی دارند. موتور الکتریکی، Bearing، Shaft، Gear و Fan هنگام کار نیروهایی تولید می‌کنند که بخشی از آنها به‌صورت ارتعاش در بدنه دستگاه مشاهده می‌شود.

اگر وضعیت ماشین تغییر کند، الگوی لرزش نیز ممکن است تغییر کند. برای مثال عدم بالانس، ناهمراستایی، لقی مکانیکی یا خرابی Bearing می‌توانند باعث افزایش یا تغییر مشخصات Vibration شوند.

سنسور لرزش این حرکت را اندازه‌گیری کرده و امکان مقایسه وضعیت فعلی ماشین با شرایط عادی را فراهم می‌کند.

نحوه عملکرد سنسور لرزش

نحوه عملکرد Sensor به فناوری داخلی آن وابسته است.

در بسیاری از Vibration Sensorهای صنعتی از Accelerometer استفاده می‌شود. داخل این سنسور یک جرم بسیار کوچک وجود دارد که هنگام لرزش دستگاه تحت نیروی ناشی از شتاب قرار می‌گیرد.

عنصر حساس، این حرکت یا نیرو را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند.

در مدل‌های Piezoelectric، ماده پیزوالکتریک در اثر نیروی مکانیکی بار الکتریکی ایجاد می‌کند.

در مدل‌های MEMS، ساختارهای میکروسکوپی داخل تراشه تغییر شتاب را اندازه‌گیری کرده و مدار الکترونیکی آن را به داده قابل استفاده تبدیل می‌کند.

انواع سنسور لرزش

در خرید سنسور لرزش باید بدانیم که تمام سنسورهای Vibration عملکرد یکسانی ندارند. مهم‌ترین انواع شامل موارد زیر هستند:

• سنسور شتاب یا Accelerometer
• سنسور سرعت ارتعاش
• سنسور جابه‌جایی
• سنسور لرزش Piezoelectric
• سنسور لرزش MEMS
• سنسور لرزش تک‌محوره
• سنسور لرزش سه‌محوره
• سنسور لرزش آنالوگ
• سنسور لرزش دیجیتال
• سنسور لرزش دارای IO-Link
• سنسور Condition Monitoring

کاربرد انواع سنسور های لرزش باید بر اساس سرعت ماشین، نوع Bearing، محدوده فرکانسی و نوع خرابی مورد نظر تعیین شود.

سنسور شتاب لرزش

Accelerometer یکی از پرکاربردترین Vibration Sensorها است.

این سنسور شتاب ارتعاش را اندازه‌گیری می‌کند و معمولاً مقدار آن با واحدهایی مانند m/s² یا g بیان می‌شود.

Acceleration Measurement به‌خصوص برای بررسی ارتعاشات با فرکانس بالاتر و تحلیل وضعیت Bearingها کاربرد زیادی دارد.

داده Accelerometer همچنین می‌تواند برای تحلیل Frequency Spectrum استفاده شود.

سنسور لرزش Piezoelectric

Piezoelectric Accelerometer یکی از فناوری‌های شناخته‌شده در پایش ماشین‌آلات است.

داخل این Sensor یک عنصر پیزوالکتریک قرار دارد که هنگام وارد شدن نیروی ناشی از لرزش، سیگنال الکتریکی ایجاد می‌کند.

این فناوری برای اندازه‌گیری دینامیکی لرزش و محدوده‌های فرکانسی گسترده کاربرد دارد.

در خرید سنسور لرزش Piezoelectric باید Sensitivity، Frequency Range، Measuring Range و نوع خروجی بررسی شوند.

سنسور لرزش MEMS

MEMS Vibration Sensor از ساختارهای بسیار کوچک میکروالکترومکانیکی برای اندازه‌گیری شتاب استفاده می‌کند.

یکی از مزایای این فناوری امکان اندازه‌گیری فرکانس‌های بسیار پایین و حتی شتاب شبه‌استاتیک در برخی مدل‌ها است.

MEMS همچنین امکان ساخت سنسورهای کوچک با مدار پردازش و رابط دیجیتال را فراهم کرده است.

تفاوت سنسور Piezoelectric و MEMS

Piezoelectric Sensor معمولاً گزینه شناخته‌شده‌ای برای اندازه‌گیری Vibration دینامیکی و تحلیل فرکانسی ماشین‌آلات است.

MEMS Accelerometer می‌تواند اندازه‌گیری در فرکانس‌های بسیار پایین را نیز انجام دهد و در تجهیزات هوشمند و سنسورهای چندمحوره کاربرد زیادی دارد.

انتخاب میان این دو فناوری در خرید سنسور لرزش باید بر اساس Frequency Range، Noise، Dynamic Range، شرایط محیطی و سیستم جمع‌آوری داده انجام شود.

سنسور سرعت ارتعاش

Velocity Sensor مقدار سرعت حرکت ارتعاشی را اندازه‌گیری می‌کند.

سرعت ارتعاش معمولاً با واحد mm/s بیان می‌شود و یکی از پارامترهای رایج برای ارزیابی کلی وضعیت ماشین‌های دوار است.

بعضی Vibration Transmitterها شتاب را اندازه‌گیری کرده و داخل مدار خود آن را به Velocity تبدیل می‌کنند.

سنسور جابه‌جایی لرزش

Displacement Sensor مقدار تغییر موقعیت یا فاصله ناشی از حرکت ارتعاشی را اندازه‌گیری می‌کند.

این نوع اندازه‌گیری به‌خصوص برای بررسی حرکت Shaft در بعضی ماشین‌آلات بزرگ و دارای Journal Bearing اهمیت دارد.

Eddy Current Proximity Probe یکی از فناوری‌های شناخته‌شده برای اندازه‌گیری جابه‌جایی شفت نسبت به Bearing Housing است.

تفاوت شتاب، سرعت و جابه‌جایی

یکی از نکات مهم در کاربرد انواع سنسور های لرزش شناخت تفاوت این سه پارامتر است.

Acceleration یا شتاب نسبت به ارتعاشات فرکانس بالاتر حساس‌تر است و در پایش Bearing و تحلیل فرکانسی کاربرد زیادی دارد.

Velocity یا سرعت ارتعاش برای بررسی Overall Vibration بسیاری از ماشین‌های دوار بسیار رایج است.

Displacement یا جابه‌جایی برای حرکت‌های فرکانس پایین‌تر و بررسی حرکت نسبی Shaft در بعضی تجهیزات اهمیت دارد.

به همین دلیل نمی‌توان یک پارامتر را برای تمام ماشین‌ها بهترین انتخاب دانست.

سنسور لرزش تک‌محوره

Single-axis Vibration Sensor لرزش را در یک جهت مشخص اندازه‌گیری می‌کند.

هنگام نصب باید محور حساس Sensor با جهت مورد نظر برای اندازه‌گیری هماهنگ شود.

این مدل برای بسیاری از کاربردهای موتور، پمپ و گیربکس کافی است.

سنسور لرزش سه‌محوره

Triaxial Vibration Sensor می‌تواند ارتعاش را در سه محور اندازه‌گیری کند.

این قابلیت امکان بررسی هم‌زمان حرکت در جهت‌های مختلف را فراهم می‌کند.

در سیستم‌های Condition Monitoring پیشرفته، استفاده از سنسور سه‌محوره می‌تواند مقدار بیشتری از اطلاعات Vibration ماشین را در اختیار سیستم تحلیل قرار دهد.

کاربرد انواع سنسور های لرزش

کاربرد انواع سنسور های لرزش در صنایع بسیار گسترده است. تقریباً هر دستگاه دواری که توقف آن هزینه‌بر باشد می‌تواند کاندیدای مناسبی برای Vibration Monitoring باشد.

از مهم‌ترین کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• پایش موتور الکتریکی
• پایش پمپ
• بررسی گیربکس
• کنترل وضعیت Bearing
• پایش فن و Blower
• کنترل کمپرسور
• پایش توربین
• بررسی Spindle
• پایش ماشین‌آلات CNC
• Condition Monitoring
• Predictive Maintenance
• تشخیص افزایش غیرعادی لرزش
• کنترل وضعیت تجهیزات دوار

کاربرد سنسور لرزش در موتور

موتور الکتریکی یکی از مهم‌ترین تجهیزات برای خرید سنسور لرزش است.

لرزش موتور می‌تواند تحت تأثیر وضعیت Bearing، Rotor، Coupling، Foundation و تجهیز متصل به موتور قرار گیرد.

با نصب Sensor روی Housing مناسب می‌توان روند Vibration را در طول زمان پایش کرد.

افزایش تدریجی مقدار لرزش می‌تواند نشانه‌ای برای بررسی بیشتر دستگاه باشد.

کاربرد سنسور لرزش در پمپ

پمپ‌ها دارای اجزای چرخشی هستند و Vibration Monitoring می‌تواند برای بررسی وضعیت آنها استفاده شود.

مشکلات Bearing، عدم بالانس، ناهمراستایی یا برخی شرایط نامناسب فرآیندی می‌توانند روی الگوی لرزش پمپ تأثیر بگذارند.

برای تحلیل صحیح باید Vibration همراه با اطلاعاتی مانند سرعت دوران و شرایط کاری ماشین بررسی شود.

کاربرد در گیربکس

Gearbox دارای چرخ‌دنده‌ها و Bearingهای متعددی است.

ارتعاش ناشی از تماس دندانه‌ها دارای Frequency Componentهای مشخصی است.

تغییر در وضعیت Gear یا Bearing می‌تواند باعث تغییر Spectrum شود.

به همین دلیل کاربرد انواع سنسور های لرزش در گیربکس تنها به اندازه‌گیری Overall Value محدود نمی‌شود و Frequency Analysis نیز اهمیت زیادی دارد.

کاربرد در فن

عدم بالانس یکی از مشکلات رایج در Fan و Blower است.

تجمع آلودگی روی Blade، آسیب پره یا مشکلات مکانیکی می‌تواند باعث افزایش لرزش شود.

سنسور Vibration می‌تواند برای پایش مداوم وضعیت Fan و تشخیص افزایش غیرعادی ارتعاش استفاده شود.

کاربرد در کمپرسور

Compressorها از تجهیزات مهم و معمولاً گران‌قیمت صنعتی هستند.

پایش Vibration می‌تواند برای بررسی Bearing، Shaft و وضعیت اجزای دوار استفاده شود.

نوع Sensor و محل نصب در کمپرسورهای Reciprocating و Rotary ممکن است متفاوت باشد و باید بر اساس طراحی ماشین انتخاب شود.

کاربرد در توربین

Turbineها معمولاً نیازمند سیستم‌های دقیق Condition Monitoring هستند.

در این تجهیزات علاوه بر Casing Vibration ممکن است Shaft Relative Vibration نیز توسط Proximity Probe اندازه‌گیری شود.

به همین دلیل در خرید سنسور لرزش برای توربین باید نوع Bearing، سرعت دوران و سیستم Monitoring موجود به‌صورت دقیق بررسی شوند.

کاربرد در بلبرینگ

Bearing Fault می‌تواند الگوهای ارتعاشی خاصی ایجاد کند.

برای تشخیص اولیه و تحلیل وضعیت Bearing معمولاً Accelerometer با Frequency Range مناسب استفاده می‌شود.

در سیستم‌های پیشرفته، Envelope Analysis و Spectrum Analysis برای شناسایی Frequencyهای مرتبط با عیوب Bearing استفاده می‌شوند.

کاربرد در CNC و اسپیندل

Spindleهای ماشین CNC با سرعت بالا کار می‌کنند و کیفیت عملکرد آنها روی کیفیت سطح قطعه تأثیر دارد.

Vibration Sensor می‌تواند برای Condition Monitoring اسپیندل، Bearing و ساختار ماشین استفاده شود.

در سرعت‌های بالا، Frequency Range و Sampling مناسب سیستم اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

نگهداری پیش‌بینانه

یکی از مهم‌ترین کاربرد انواع سنسور های لرزش Predictive Maintenance است.

در نگهداری سنتی ممکن است تجهیز فقط پس از خرابی تعمیر شود یا قطعات در دوره زمانی ثابت تعویض شوند.

در Condition-based Maintenance وضعیت واقعی دستگاه اندازه‌گیری می‌شود.

اگر Trend لرزش تغییر غیرعادی داشته باشد، تیم نگهداری می‌تواند قبل از توقف ناگهانی ماشین بررسی دقیق‌تری انجام دهد.

Condition Monitoring چیست؟

Condition Monitoring یعنی پایش مداوم یا دوره‌ای پارامترهای مرتبط با وضعیت ماشین.

Vibration یکی از مهم‌ترین این پارامترها است، اما می‌تواند همراه Temperature، Current، Oil Condition و سایر اطلاعات تحلیل شود.

هدف این سیستم تشخیص تغییر وضعیت دستگاه و کمک به تصمیم‌گیری بهتر برای تعمیر و نگهداری است.

تشخیص عدم بالانس

Unbalance زمانی ایجاد می‌شود که توزیع جرم بخش دوار حول محور مناسب نباشد.

این مشکل می‌تواند Vibration مرتبط با سرعت دوران ماشین ایجاد کند.

تحلیل مقدار و Frequency لرزش می‌تواند در شناسایی Unbalance کمک‌کننده باشد.

تشخیص ناهمراستایی

Misalignment به هم‌راستا نبودن مناسب Shaftهای متصل گفته می‌شود.

این مشکل می‌تواند باعث افزایش لرزش و بار اضافی روی Bearing و Coupling شود.

تنها مقدار Overall Vibration همیشه برای تشخیص قطعی کافی نیست و تحلیل Spectrum و Phase می‌تواند اطلاعات بیشتری فراهم کند.

تشخیص لقی مکانیکی

Mechanical Looseness می‌تواند در پایه، Bolt، Bearing Housing یا سایر اجزای ماشین ایجاد شود.

لقی ممکن است باعث ایجاد Harmonicها و رفتار غیرعادی در Spectrum شود.

سنسور لرزش ابزار اندازه‌گیری است و تشخیص نهایی عیب به تحلیل صحیح داده‌ها نیاز دارد.

تشخیص خرابی Bearing

خرابی اجزای Bearing می‌تواند ارتعاشات با فرکانس‌های مشخص ایجاد کند.

Accelerometerهای مناسب برای فرکانس بالا در پایش Bearing اهمیت زیادی دارند.

با این حال تشخیص دقیق خرابی باید با توجه به سرعت، نوع Bearing، Load و Frequency Spectrum انجام شود.

تشخیص مشکلات چرخ‌دنده

Gear Mesh Frequency یکی از پارامترهای مهم در تحلیل Gearbox است.

اگر وضعیت Toothها تغییر کند، Amplitude یا Sidebandهای اطراف این Frequency ممکن است تغییر کنند.

بنابراین در کاربرد انواع سنسور های لرزش برای گیربکس، تحلیل فرکانسی ارزش زیادی دارد.

اندازه‌گیری RMS

RMS یکی از روش‌های بیان شدت Vibration است.

در بسیاری از سیستم‌های Industrial Monitoring مقدار Velocity RMS یا Acceleration RMS نمایش داده می‌شود.

این مقدار می‌تواند برای مشاهده Trend کلی مفید باشد.

ولی یک RMS مشابه ممکن است از چند الگوی فرکانسی متفاوت ایجاد شده باشد، بنابراین برای عیب‌یابی دقیق Spectrum نیز اهمیت دارد.

Peak چیست؟

Peak نشان‌دهنده بیشترین مقدار لحظه‌ای سیگنال در یک بازه است.

برای ضربه‌ها یا Shockهای کوتاه ممکن است Peak اطلاعات مهمی ارائه کند.

در خرید سنسور لرزش باید Sensor دارای Measuring Range کافی باشد تا Peakهای واقعی باعث Saturation خروجی نشوند.

Peak-to-Peak

Peak-to-Peak اختلاف میان بیشترین مقدار مثبت و کمترین مقدار منفی یک Waveform است.

این پارامتر به‌خصوص در Displacement Measurement مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نوع پارامتر مورد نیاز باید با سیستم Condition Monitoring هماهنگ باشد.

فرکانس لرزش

Frequency بیان می‌کند حرکت ارتعاشی در هر ثانیه چند بار تکرار می‌شود و معمولاً با Hz نمایش داده می‌شود.

ماشین می‌تواند هم‌زمان چندین Frequency Component داشته باشد.

ارتعاش مربوط به دوران Shaft، Bearing، Gear Mesh و سایر اجزا می‌تواند در بخش‌های مختلف Spectrum ظاهر شود.

Spectrum Analysis

در Spectrum Analysis سیگنال زمانی Vibration به اجزای فرکانسی تبدیل می‌شود.

این کار امکان بررسی Frequencyهای غالب و مقایسه آنها با اجزای مکانیکی ماشین را فراهم می‌کند.

برای Condition Monitoring پیشرفته، تنها مقدار Overall کافی نیست و Spectrum Analysis بخش مهمی از فرآیند عیب‌یابی است.

FFT چیست؟

FFT یا Fast Fourier Transform روشی برای تبدیل سیگنال Time Domain به Frequency Domain است.

سیستم‌های Vibration Analysis از FFT برای مشاهده Spectrum استفاده می‌کنند.

خود سنسور معمولاً فقط سیگنال را اندازه‌گیری می‌کند و FFT در Data Acquisition System، PLC تخصصی یا نرم‌افزار Condition Monitoring انجام می‌شود.

محدوده فرکانسی

Frequency Range یکی از مهم‌ترین مشخصات در خرید سنسور لرزش است.

Sensor باید Frequencyهای مورد نیاز فرآیند را پوشش دهد.

برای پایش Overall Vibration موتور معمولی ممکن است Range خاصی کافی باشد، در حالی که تحلیل Bearing یا ماشین‌های پرسرعت به محدوده فرکانسی بالاتری نیاز دارد.

حساسیت سنسور

Sensitivity مشخص می‌کند Sensor در مقابل مقدار مشخصی از Vibration چه میزان خروجی تولید می‌کند.

در Piezoelectric Accelerometer ممکن است Sensitivity با واحدهایی مانند mV/g بیان شود.

Sensitivity بالا برای لرزش‌های کم مفید است، اما Measuring Range و Noise نیز باید هم‌زمان بررسی شوند.

محدوده اندازه‌گیری

Measurement Range حداکثر شتاب، سرعت یا جابه‌جایی قابل اندازه‌گیری Sensor را مشخص می‌کند.

در ماشین‌های دارای Shock بالا باید Sensor دارای Range کافی باشد.

اگر مقدار Vibration از Range سنسور بیشتر شود، خروجی می‌تواند Saturate شده و اطلاعات واقعی از دست برود.

نویز سنسور

Noise Floor مشخص می‌کند کوچک‌ترین Vibration قابل تشخیص تا چه اندازه تحت تأثیر نویز داخلی Sensor قرار دارد.

در کاربردهای Low Vibration، Noise پایین اهمیت بیشتری دارد.

در خرید سنسور لرزش نباید تنها Maximum Range بررسی شود؛ Sensitivity و Noise نیز مهم هستند.

خروجی IEPE

IEPE یکی از رابط‌های رایج در Accelerometerهای Piezoelectric صنعتی و سیستم‌های اندازه‌گیری ارتعاش است.

در این ساختار Sensor از طریق همان کابل تغذیه می‌شود و سیگنال AC ارتعاش نیز منتقل می‌شود.

برای استفاده از IEPE Sensor باید Data Acquisition یا Monitoring System ورودی سازگار داشته باشد.

خروجی 4 تا 20 میلی‌آمپر

Vibration Transmitterهای صنعتی می‌توانند مقدار پردازش‌شده‌ای مانند Overall Velocity یا Acceleration را به خروجی 4 تا 20 میلی‌آمپر تبدیل کنند.

این مدل‌ها برای اتصال مستقیم به PLC مناسب هستند.

در خرید سنسور لرزش باید مشخص شود هدف تحلیل Raw Vibration Signal است یا فقط انتقال Overall Value به PLC.

خروجی سوئیچینگ

برخی Vibration Monitorها دارای Switching Output هستند.

می‌توان Threshold مشخصی برای لرزش تعریف کرد و اگر مقدار اندازه‌گیری از آن عبور کرد خروجی Alarm فعال شود.

این سیستم برای حفاظت ساده ماشین و اعلام افزایش Vibration کاربرد دارد.

سنسور لرزش با IO-Link

در بعضی سنسورهای هوشمند Condition Monitoring از IO-Link استفاده می‌شود.

این رابط می‌تواند مقادیر پردازش‌شده Vibration، Temperature و اطلاعات تشخیصی را به Master منتقل کند.

قابلیت‌های دقیق به مدل محصول وابسته هستند.

سنسور لرزش با دما

بعضی Sensorهای Condition Monitoring علاوه بر Vibration دارای Temperature Measurement هستند.

از آنجا که افزایش دمای Bearing یا Housing می‌تواند اطلاعات مکملی درباره وضعیت ماشین ارائه کند، ترکیب این دو پارامتر برای Monitoring کاربردی است.

با این حال تحلیل دما و لرزش باید با شرایط عملیاتی ماشین مقایسه شود.

نصب سنسور لرزش

Mounting یکی از مهم‌ترین عوامل کیفیت اندازه‌گیری است.

Sensor باید روی بخش صلب و مناسب ماشین نصب شود.

در موتور و پمپ معمولاً Bearing Housing یکی از نقاط مهم برای اندازه‌گیری است.

سطح نصب باید تمیز، صاف و بدون قطعات لق باشد.

نصب پیچی

Stud Mounting یکی از روش‌های مناسب برای اتصال Accelerometer صنعتی است.

اتصال محکم می‌تواند انتقال بهتر Frequencyهای بالا از ماشین به Sensor را فراهم کند.

در خرید سنسور لرزش باید Thread و Mounting Accessory با ماشین هماهنگ باشد.

نصب مغناطیسی

Magnetic Base برای اندازه‌گیری‌های موقت و Portable Vibration Measurement کاربرد دارد.

نصب آن سریع است، اما پاسخ فرکانسی ممکن است با Stud Mounting متفاوت باشد.

برای Monitoring دائمی و تحلیل دقیق فرکانس بالا معمولاً روش نصب باید با دقت بیشتری انتخاب شود.

نصب چسبی

Adhesive Mounting نیز در بعضی شرایط استفاده می‌شود.

کیفیت چسب، آماده‌سازی سطح و دمای محیط می‌تواند روی اتصال اثر بگذارد.

هر روش Mounting محدوده فرکانسی عملی متفاوتی ایجاد می‌کند.

جهت نصب سنسور

Vibration می‌تواند در جهت Horizontal، Vertical و Axial متفاوت باشد.

برای Sensor تک‌محوره جهت محور حساس بسیار مهم است.

در برخی ماشین‌ها لازم است لرزش در چند جهت اندازه‌گیری شود تا اطلاعات کامل‌تری به دست آید.

محل نصب روی موتور

برای پایش Bearing موتور، Sensor باید تا حد امکان روی ساختار نزدیک به Housing Bearing نصب شود.

نصب روی Cover نازک یا بخش‌های انعطاف‌پذیر می‌تواند Resonance محلی ایجاد کرده و نتیجه اندازه‌گیری را تغییر دهد.

تأثیر کابل

در Sensorهای Piezoelectric و سیستم‌های آنالوگ، کابل مناسب اهمیت زیادی دارد.

کابل باید در برابر Oil، Temperature و شرایط محیطی مناسب باشد.

همچنین کابل نباید به شکلی آزاد باشد که حرکت آن نویز مکانیکی اضافی ایجاد کند.

دمای کاری

Temperature Range باید با شرایط دستگاه هماهنگ باشد.

Bearing Housing و تجهیزات نزدیک کوره یا فرآیندهای گرم می‌توانند Temperature بالایی داشته باشند.

در خرید سنسور لرزش باید Maximum Sensor Temperature و Connector/Cable Rating نیز بررسی شوند.

درجه حفاظت IP

در کارخانه سنسور ممکن است در معرض گردوغبار، روغن یا رطوبت قرار گیرد.

IP Rating متناسب با محیط باعث حفاظت بهتر تجهیزات می‌شود.

برای Outdoor یا Washdown باید مدل مناسب همان شرایط انتخاب شود.

مقاومت در برابر شوک

Shock با Vibration پیوسته متفاوت است.

ماشین‌آلاتی مانند Press یا تجهیزات ضربه‌ای می‌توانند Peak Acceleration بسیار بالایی ایجاد کنند.

Sensor باید Shock Limit کافی برای تحمل این شرایط داشته باشد.

تفاوت سنسور لرزش و سنسور صدا

Microphone فشار صوتی موجود در هوا را اندازه‌گیری می‌کند.

Vibration Sensor حرکت مکانیکی جسم را اندازه‌گیری می‌کند.

هر دو می‌توانند برای Condition Monitoring اطلاعات مفیدی ارائه دهند، اما پارامتر اندازه‌گیری‌شده آنها متفاوت است.

تفاوت سنسور لرزش و سنسور شتاب

Accelerometer یک نوع سنسور شتاب است و در بسیاری از موارد به‌عنوان Vibration Sensor استفاده می‌شود.

اما اصطلاح Vibration Sensor گسترده‌تر است و می‌تواند Velocity Sensor یا Displacement Probe را نیز شامل شود.

بنابراین همه سنسورهای لرزش الزاماً Accelerometer نیستند.

تفاوت سنسور لرزش و سنسور سرعت

Speed Sensor معمولاً سرعت دوران Shaft یا حرکت خطی را اندازه‌گیری می‌کند.

Vibration Velocity Sensor سرعت حرکت ارتعاشی را اندازه‌گیری می‌کند.

این دو مفهوم نباید با یکدیگر اشتباه گرفته شوند.

مزایای استفاده از سنسور لرزش

مهم‌ترین مزایای خرید سنسور لرزش شامل پایش وضعیت واقعی ماشین و امکان تشخیص زودتر تغییرات غیرعادی است.

استفاده صحیح از Vibration Monitoring می‌تواند به برنامه‌ریزی بهتر تعمیرات، کاهش توقف غیرمنتظره و شناسایی تجهیزاتی که نیاز به بررسی دارند کمک کند.

همچنین ثبت Trend امکان مقایسه وضعیت ماشین در دوره‌های مختلف را فراهم می‌کند.

نکات مهم هنگام خرید سنسور لرزش

در خرید سنسور لرزش ابتدا نوع ماشین مشخص شود.

سرعت دوران تجهیز باید تعیین شود.

هدف اندازه‌گیری شامل Overall Monitoring، Bearing Analysis یا Shaft Vibration مشخص شود.

پارامتر مورد نیاز Acceleration، Velocity یا Displacement انتخاب شود.

Frequency Range باید متناسب با نوع عیب مورد بررسی باشد.

Measurement Range و Sensitivity بررسی شوند.

برای تحلیل دقیق Vibration، نوع خروجی Raw Signal مانند IEPE بررسی شود.

برای اتصال ساده به PLC می‌توان مدل‌های 4 تا 20 میلی‌آمپر یا دیجیتال را بررسی کرد.

اگر فقط Alarm نیاز است، Switching Output نیز قابل استفاده است.

تک‌محوره یا سه‌محوره بودن Sensor مشخص شود.

محل و روش Mounting بررسی شود.

Temperature Range، IP Rating و Shock Rating با محیط هماهنگ باشند.

نوع Connector و کابل بررسی شود.

در نهایت خرید سنسور لرزش باید با توجه به نوع Machine، Bearing، RPM، Frequency Range و سیستم Condition Monitoring انجام شود.

برندهای معروف سنسور لرزش

ifm در حوزه Condition Monitoring و Vibration Sensor محصولات متنوعی برای ماشین‌آلات صنعتی ارائه می‌کند.

SICK نیز تجهیزات Monitoring و سنجش مرتبط با وضعیت ماشین را در برخی کاربردهای صنعتی ارائه می‌دهد.

SKF یکی از نام‌های شناخته‌شده در حوزه Bearing Condition Monitoring و تجهیزات تحلیل ارتعاش است.

Bently Nevada در سیستم‌های حفاظت و Condition Monitoring توربین‌ها و ماشین‌آلات دوار بزرگ شناخته شده است.

Hansford Sensors در زمینه Industrial Vibration Sensor و Accelerometer محصولات تخصصی ارائه می‌کند.

PCB Piezotronics و Wilcoxon Sensing Technologies نیز از برندهای شناخته‌شده در زمینه Accelerometer و Vibration Measurement هستند.

در خرید سنسور لرزش بهتر است برند پس از مشخص شدن Frequency Range، Sensitivity، نوع خروجی، شرایط محیطی و نوع ماشین انتخاب شود.

جمع‌بندی

سنسور لرزش چیست؟ سنسور لرزش تجهیزی است که حرکت ارتعاشی ماشین یا سازه را اندازه‌گیری کرده و آن را به سیگنال قابل تحلیل تبدیل می‌کند. این تجهیزات می‌توانند شتاب، سرعت ارتعاش یا جابه‌جایی را اندازه‌گیری کنند.

کاربرد انواع سنسور های لرزش شامل پایش موتور، پمپ، Bearing، گیربکس، فن، کمپرسور، توربین و ماشین‌آلات CNC است. اطلاعات Vibration برای Condition Monitoring، Predictive Maintenance و بررسی تغییرات وضعیت ماشین استفاده می‌شوند.

در خرید سنسور لرزش باید نوع Sensor، پارامتر اندازه‌گیری، Frequency Range، Sensitivity، Measuring Range، نوع خروجی، محل نصب، IP Rating، Temperature Range و شرایط Shock و Vibration بررسی شوند. انتخاب صحیح سنسور باعث می‌شود اطلاعات قابل‌اعتمادتری برای تحلیل وضعیت ماشین در اختیار سیستم نگهداری قرار گیرد.