Systemy pomiaru drgań i bicia zaprojektowano w celu zapewnienia szybkiej, bezkontaktowej kontroli obracających się i drgających komponentów w maszynach przemysłowych. Utrzymanie precyzyjnego monitorowania przemieszczenia promieniowego i osiowego ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia trwałości mechanicznej, redukcji hałasu i zgodności z rygorystycznymi tolerancjami inżynierskimi. Systemy te pełnią funkcję wysokoprecyzyjnego narzędzia do pomiaru drgań, rejestrując dynamiczne odchyłki bez kontaktu fizycznego, co czyni je idealnymi do szybkoobrotowych wrzecion, turbin i wałów silników, gdzie tradycyjne sondy zawodzą.
W przeciwieństwie do mechanicznych czujników zegarowych lub czujników kontaktowych, które mogą wpływać na masę obiektu lub ulegać uszkodzeniu przy wysokich prędkościach obrotowych, laserowy system pomiaru drgań zapewnia akwizycję danych w czasie rzeczywistym w sposób całkowicie nieniszczący. Rozwiązania te umożliwiają producentom ciągły pomiar drgań maszyn, natychmiastowe wykrywanie mimośrodowości i niewyważeń, aby zapobiec katastrofalnej awarii sprzętu. Zaawansowane narzędzia Riftek do pomiaru bicia umożliwiają ponadto kompleksową analizę całkowitego odczytu wskazania (TIR) poprzez rozróżnienie bicia promieniowego, które monitoruje odchyłkę osi wału, oraz bicia osiowego, które mierzy chwianie powierzchni. Wykorzystując wiele czujników do pomiaru drgań, system może również kompensować nieodłączną chropowatość powierzchni, oddzielając rzeczywisty pomiar drgań mechanicznych maszyny od niedoskonałości powierzchni.
- maksymalna liczba podsystemów - 2;
- zakres pomiarowy - 20 mm;
- błąd pomiaru - 2 µm.
Pomiar stabilności szybkoobrotowych wirników lub drgań delikatnych konstrukcji wymaga specjalistycznych przyrządów do pomiaru drgań. Riftek rozwiązuje to wyzwanie, wykorzystując ultraszybką triangulację laserową, umożliwiającą bezkontaktowy pomiar drgań, który rejestruje najmniejsze przemieszczenia powierzchni. Typowe urządzenie do pomiaru drgań firmy Riftek rzutuje wiązkę laserową na powierzchnię obiektu, a gdy obiekt drga lub się obraca, czujnik do pomiaru drgań śledzi zmianę położenia z częstotliwością próbkowania do 180 kHz.
Jako wszechstronne narzędzie do pomiaru bicia te rozwiązania laserowe są odporne na powierzchnie zaolejone i pola magnetyczne. Systemy te są powszechnie wykorzystywane jako urządzenie do pomiaru drgań w środowiskach, w których wymagana jest wysoka precyzja i szybka akwizycja danych. Niezależnie od tego, czy korzystasz z przenośnego przyrządu do pomiaru drgań, czy stacjonarnego laserowego systemu pomiaru drgań, nasza technologia zapewnia, że nawet harmoniczne o wysokiej częstotliwości są rejestrowane i analizowane bez żadnego efektu tłumienia wywołanego kontaktem fizycznym.
Total Indicator Reading (TIR) dzieli się na dwa odrębne typy odchylenia, a niezawodne narzędzie do pomiaru bicia musi je rozróżniać, zamiast podawać jedną łączną wartość. Bicie promieniowe śledzi, jak bardzo powierzchnia wału odchyla się od jego rzeczywistej osi obrotu podczas wirowania — jest to skutek wygięcia, zużycia łożysk lub montażu mimośrodowego. Bicie osiowe natomiast mierzy kołysanie wzdłuż samej osi obrotu: jak bardzo czoło lub kołnierz przesuwa się tam i z powrotem podczas obracania się elementu, co wskazuje na błędy prostopadłości lub niewspółosiowy montaż.
Traktowanie ich jako jednego ogólnego odczytu „drgań” ukrywa przyczynę źródłową. Wał może wykazywać minimalne kołysanie osiowe przy znacznym odchyleniu promieniowym albo odwrotnie — a każdy przypadek wskazuje na inną naprawę mechaniczną. Urządzenia Riftek do pomiaru bicia rozdzielają te dwa zjawiska poprzez pozycjonowanie czujników tak, aby niezależnie śledziły przemieszczenie promieniowe na obwodzie wału i przemieszczenie osiowe na jego czole, dzięki czemu inżynierowie otrzymują diagnozę, a nie tylko liczbę. To rozróżnienie ma największe znaczenie w przypadku elementów takich jak wały korbowe, osie kolejowe i wirniki turbin, gdzie tolerancje promieniowe i osiowe są regulowane przez różne specyfikacje inżynierskie i różne mechanizmy awarii.
Mechaniczne czujniki zegarowe i sondy kontaktowe powstały dla innej epoki urządzeń wirujących — takiej, w której prędkości wałów były na tyle małe, że fizyczna końcówka pomiarowa mogła śledzić powierzchnię bez opóźnień lub odrywania się od niej. W nowoczesnych wrzecionach, turbinach i wałach silników pracujących z dużą prędkością to założenie przestaje obowiązywać. Sonda kontaktowa ma masę i bezwładność; przy wysokich RPM ta bezwładność uniemożliwia jej dokładne podążanie za szybkimi przemieszczeniami powierzchni, a sam nacisk kontaktowy może uszkadzać delikatne lub polerowane powierzchnie w powtarzanych cyklach.
Podejście oparte na bezkontaktowym pomiarze drgań całkowicie usuwa sondę z równania. Laserowy system pomiaru drgań odczytuje położenie powierzchni optycznie, więc nie ma masy powodującej opóźnienie, nacisku zużywającego obiekt ani ryzyka awarii samego czujnika pod wpływem obciążenia odśrodkowego. To właśnie pozwala czujnikowi pomiaru drgań próbkować z częstotliwością do 70 kHz — wystarczająco szybko, aby rozdzielić harmoniczne wysokiej częstotliwości, które mechaniczny przyrząd używany do pomiaru drgań po prostu uśredniłby lub pominął.
Praktyczna różnica jest najbardziej widoczna w predykcyjnym utrzymaniu ruchu. Przyrząd kontaktowy może zasygnalizować, że wał jest poza tolerancją; bezkontaktowe urządzenie do pomiaru drgań może uchwycić dokładny przebieg stojący za tym odchyleniem, w czasie rzeczywistym, bez dotykania elementu, który może być już uszkodzony.
Analiza Fast Fourier Transform (FFT) przekształca sygnał drgań z dziedziny czasu — przemieszczenie przedstawione względem czasu — do dziedziny częstotliwości, pokazując, z jakich konkretnych częstotliwości składają się te drgania i jak silna jest każda z nich. Surowe dane przemieszczenia mówią, że wał drga; analiza FFT mówi, dlaczego.
Ma to znaczenie, ponieważ różne usterki mechaniczne generują drgania o różnych, przewidywalnych częstotliwościach. Zużycie łożysk zwykle objawia się energią na częstotliwościach związanych z geometrią łożyska i prędkością obrotową. Rezonans pojawia się jako ostry pik przy częstotliwości własnej konstrukcji. Luzy lub niewspółosiowość często wytwarzają harmoniczne będące wielokrotnościami prędkości obrotowej wału. Bez danych w dziedzinie częstotliwości wszystkie te zjawiska wyglądają jak ten sam ogólny odczyt „drgań”. Dzięki nim technik może odizolować usterkę, zanim stanie się awarią — na tym polega cała idea pomiaru drgań maszyn w predykcyjnym utrzymaniu ruchu, zamiast napraw reaktywnych. Czujniki Riftek o wysokiej częstotliwości próbkowania zapewniają gęstość danych potrzebną analizie FFT do czystego rozdzielenia tych częstotliwości, nawet na szybko obracających się elementach, gdzie przyrządy o niższej rozdzielczości zlewałyby je ze sobą.
Riftek dostarcza szeroką gamę sprzętu i oprogramowania zaprojektowanych jako zintegrowany przyrząd do pomiaru drgań w różnych sektorach przemysłu. Nasze portfolio obejmuje dedykowane konfiguracje do szybkoobrotowych wrzecion i wirników wykorzystujące serię RF603HS do śledzenia mikrodrgań, a także zautomatyzowane maszyny pełniące funkcję kompleksowego urządzenia do pomiaru bicia wałów motoryzacyjnych.
Ponadto nasze systemy pomiaru drgań można synchronizować w wielu kanałach w celu monitorowania złożonych wałów podpartych na kilku łożyskach. Możliwość ta jest niezbędna do monitorowania łopatek turbin i dużych obracających się obiektów, gdzie wymagane są specjalistyczne konfiguracje narzędzi do pomiaru bicia w celu sprawdzenia okrągłości i ustawienia komponentów, takich jak koła kolejowe i rury o dużej średnicy.
Nowoczesne urządzenia do pomiaru drgań firmy Riftek oferują znakomite parametry techniczne, w tym ultraszybkie przetwarzanie danych i rozdzielczość na poziomie mikronów. Szybkie przyrządy do pomiaru drgań zapewniają wystarczającą gęstość danych do analizy szybką transformatą Fouriera (FFT). Pozwala to inżynierom identyfikować konkretne częstotliwości drgań, wskazując problemy takie jak zużycie łożysk, rezonans lub luzy konstrukcyjne, co czyni je niezbędnym urządzeniem do pomiaru drgań w programach konserwacji predykcyjnej.
Jako profesjonalne urządzenie do pomiaru drgań narzędzia te obsługują interfejsy cyfrowe takie jak Ethernet, RS232/485 i PROFINET, umożliwiające bezpośrednie połączenie ze sterownikami PLC. Wiele urządzeń do pomiaru drgań wyposażono w specjalistyczne przetwarzanie „Smart”, pozwalające czujnikowi do pomiaru drgań obliczać przemieszczenie międzyszczytowe wewnętrznie. Ta wysoka częstotliwość odpowiedzi, sięgająca do 180 000 pomiarów na sekundę, zapewnia, że przyrząd do pomiaru drgań może odtworzyć nawet najbardziej złożone przebiegi drgań w szybkich środowiskach produkcyjnych.
Narzędzia Riftek do pomiaru drgań zaprojektowano z myślą o płynnej integracji z nowoczesną inteligentną fabryką. Można je instalować jako narzędzia do pomiaru bicia w linii produkcyjnej do kontroli 100% lub wykorzystywać jako przenośne zestawy diagnostyczne. Każdy laserowy czujnik do pomiaru drgań w naszym katalogu obsługuje szybkie protokoły analogowe i cyfrowe, dostarczając informacji zwrotnej w czasie rzeczywistym bezpośrednio do sterowników silników. Umożliwia to aktywne tłumienie drgań lub zautomatyzowane protokoły wyłączenia, jeśli narzędzie do pomiaru drgań wykryje poziomy przekraczające progi bezpieczeństwa.
Dzięki zasadzie bezkontaktowej te przyrządy do pomiaru drgań wymagają minimalnej konserwacji i zapewniają długotrwałą stabilność. Urządzenia do pomiaru drgań oparte na technologii laserowej zapewniają sterowanie w pętli zamkniętej niezbędne dla Przemysłu 4.0, w którym zautomatyzowane narzędzia do pomiaru drgań gwarantują najwyższe standardy doskonałości produkcyjnej.
Narzędzia do pomiaru drgań i systemy pomiaru bicia są niezbędne w branżach opierających się na wysokowydajnym sprzęcie obrotowym i zerowej tolerancji awarii. W sektorze wytwarzania energii system pomiaru drgań ma kluczowe znaczenie dla monitorowania turbin parowych i gazowych. Przemysł motoryzacyjny i lotniczy wykorzystuje pomiar bicia wałów korbowych, wałków rozrządu i komponentów silników odrzutowych w celu zapewnienia bezpieczeństwa eksploatacji. Dodatkowo w produkcji kolejowej wymagane jest specjalistyczne narzędzie do pomiaru bicia w celu utrzymania precyzyjnej geometrii osi i zestawów kołowych przy dużych obciążeniach.
Standardowe lasery czerwone lub podczerwone tracą dokładność na niektórych powierzchniach niemal z założenia: rozgrzany do czerwoności metal emituje własne promieniowanie podczerwone, które zakłóca zdolność czujnika podczerwonego do odróżnienia celu od szumu cieplnego otoczenia, a wysoko polerowany lub odblaskowy metal może rozpraszać standardową wiązkę laserową w sposób nieprzewidywalny, pogarszając sygnał, od którego czujnik zależy, aby uzyskać czysty odczyt. Dla każdego urządzenia do pomiaru drgań na świeżo kutych, obrabianych cieplnie lub obrabianych skrawaniem elementach metalowych nie jest to przypadek skrajny — to rutynowa część środowiska produkcyjnego.
Riftek rozwiązuje ten problem za pomocą technologii niebieskiego lasera, która działa na krótszej długości fali, nie maskowanej przez emisję cieplną gorącego metalu, i odbija się od polerowanych powierzchni w bardziej przewidywalny sposób. Rezultatem jest czujnik do pomiaru drgań, który utrzymuje dokładność na obiektach, na których przyrząd o standardowej długości fali albo całkowicie straciłby sygnał, albo zwracał niewiarygodne dane — dzięki czemu jest praktycznym wyborem do monitorowania inline bezpośrednio na liniach walcowania na gorąco i w operacjach wykańczających, a nie tylko na schłodzonych częściach o matowym wykończeniu po fakcie.
Przyrządy Riftek do pomiaru drgań łączą szybką akwizycję z przemysłową wytrzymałością, aby rozwiązywać najbardziej wymagające wyzwania metrologiczne. Nasze rozwiązania zapewniają wyraźną przewagę techniczną, w tym:
- Próbkowanie 180 kHz. Rejestruj harmoniczne wyższych rzędów dzięki ultraszybkiej akwizycji w celu precyzyjnej analizy częstotliwościowej.
- Technologia niebieskiego lasera. Zapewnij stabilny pomiar drgań na rozżarzonych do czerwoności lub polerowanych powierzchniach metalowych, gdzie standardowe lasery zawodzą.
- Synchroniczna praca wielokanałowa. Mierz wiele punktów na wale z synchronizacją poniżej mikrosekundy, aby uzyskać pełny profil dynamiczny.
- Wzmocniona konstrukcja. Narzędzia do pomiaru drgań w stopniu ochrony IP67, zbudowane tak, aby wytrzymać zaolejone i zapylone środowiska hal przemysłu ciężkiego.
Jeśli szukasz zaawansowanego narzędzia do pomiaru drgań lub kompletnego systemu pomiaru drgań, Riftek zapewnia wiedzę ekspercką, która pomoże Ci dobrać optymalny laserowy system pomiaru drgań dla Twoich konkretnych zasobów mechanicznych.