Panel zákazníka
Vo Vašom košíku
Zaregistruj sa

Vibrometre – pozrite si prístroje na meranie vibrácií v ponuke TME

2020-10-01

Vibrometre

Prevencia porúch pred ich výskytom je veľmi významným faktorom ovplyvňujúcim náklady a čas výmeny a údržby strojov alebo ich častí. Je oveľa jednoduchšie plánovať takéto činnosti, ako reagovať na náhle poruchy. Užitočným zariadením, ktoré umožňuje podrobné merania na uľahčenie diagnostiky a zistenie stavu opotrebenia komponentov, je vibrometer. V článku sa budeme zaoberať tým, ako funguje a predstavíme niekoľko populárnych modelov.

Vibrometer — čo o ňom treba vedieť?

Vibračná diagnostika, teda skúmanie vibrácií a otrasov je jedným zo základov mechanickej diagnostiky strojov. Je nevyhnutná pri posudzovaní stavu vyváženia stroja a jeho jednotlivých komponentov s hodnotením ložisiek a koaxiálneho vyrovnania na hlave. Okrem toho umožňuje zachytiť akékoľvek zmeny v stave uloženia stroja. Mechanické vibrácie sú veľmi rýchle oscilačné pohyby konkrétneho mechanického systému okolo osi jeho rovnováhy a ich príčinou je inerciálny pohyb jednotlivých prvkov (vratný pohyb) alebo nerovnováha (nevyrovnanie) rotačných častí. Meranie vibrácií a otrasov sa vykonáva spravidla v mieste inštalácie stroja a pomocou rôznych druhov meračov a snímačov. Podrobné štúdie ukazujú posuny, rýchlosti a zrýchlenie vibrácií a frekvenčná analýza vibrácií umožňuje distribúciu signálu do komponentov. Tieto údaje v kombinácii s pohybovými parametrami stroja a jeho konštrukciou umožňujú diagnostikovať priradenie špecifických komponentov spektra stroja alebo mu umožňujú určiť jeho stavy v konkrétnom okamihu.

Vyššie opísané informácie o šírke sa získavajú použitím najmodernejšej generácie vibrometrov, ktoré sú podstatnou súčasťou ponuky TME. Diferenciácia v tejto skupine meradiel je rozsiahla a samotné zariadenia sú dostatočne zaujímavé na to, aby sme o nich mohli podrobnejšie diskutovať a prezentovať ich vlastnosti.

Čím sú snímače vibrácií (vibrometre), aké typy sa dajú na trhu nájsť

Snímače, merače a analyzátory vibrácií, najčastejšie označované ako vibrometre , sú prenosné zariadenia, ktoré prostredníctvom rôznych metód detekcie vibrácií — založených na akcelerometroch alebo laserovej technike — merajú úroveň vibrácií stroja alebo jeho komponentov. Je odrazom technického stavu a dôkladná analýza poskytuje možnosť diagnostikovať poruchy alebo opotrebovanie ložísk, určiť možné vychýlenie alebo asymetriu, zistiť vôľu a rázy. Trvalé alebo pravidelne opakované monitorovanie hladiny vibrácií vám tiež umožňuje predpovedať poruchy pred ich výskytom.

V súčasnosti vyrábané mobilné vibrometre často pripomínajú vzhľadom typické elektrické parametre: majú podobný tvar a sú vybavené podobnými viacriadkovými LCD displejmi. Najmodernejšie vibrometre kombinujú funkcie merača i analyzátora meradla vibrácií, tachometra a vyvažovača. Vďaka nim môže diagnostik vykonávať všeobecné merania vibrácií, posúdiť stav stroja na základe špecifických noriem, kontrolovať opotrebenie valivých ložísk, určiť teplotu a rýchlosť otáčania rotačného prvku a vyvážiť rotor. Počas týchto procesov moderný vibrometer ukladá všetky dáta do svojej pamäte, aby ich neskôr preniesol do počítača alebo mobilného zariadenia vybaveného príslušným softvérom na analýzu a archiváciu.

Vibrometre založené na akcelerometri

Vibrometre, s ktorými sa stretávame na trhu, najčastejšie patria do jedného z dvoch typov: vibrometre založené na akcelerometroch alebo laserové vibrometre Tie prvé merajú rovnako posun i zrýchlenie, čo vám umožní namontovať snímač priamo na stroj a určiť veľkosť vibrácií s vysokou presnosťou. Snímač môže byť ich neoddeliteľnou súčasťou alebo môže byť malým príslušenstvom spojeným so špeciálnym konektorom k meradlu a upevneným magnetom na stroji, čo je pohodlné v stiesnených priestoroch. Ich kľúčový prvok — akcelerometer alebo prevodník, ktorý sa v ňom používa — môže patriť k jednému z troch rôznych typov: piezoelektrický, piezooporézny alebo kapacitný. V piezoelektrických prevodníkoch vytvárajú ich kryštály elektrický náboj pri mechanickom zaťažení, pri piezooporéznom sa meria elektrický odpor meniaci sa mechanickým zaťažením a pri kapacitných sa merajú zmeny v závislosti od polohy pohybujúcich sa elektród.

Laserové vibrometre

Laserové vibrometre používajú úplne inú technológiu. Ich pôsobenie zahŕňa detekciu a analýzu laserového žiarenia, ktoré sa rozptýli pri vibrujúcom prvku stroja. Využíva známy jav nazývaný Dopplerov efekt: keď objekt vibruje, frekvencia svetla sa mení a meranie rozdielu frekvencií dáva základ pre výpočet rýchlosti pohybu objektu, amplitúdy jeho vibrácií alebo zrýchlenia.

Použitie a výber vibrometrov

Vibrácie môžu byť merané pomocou vibrometrov na ľubovoľných častiach strojov podstupujúcich diagnostiku, avšak odporúčania príslušných noriem naznačujú predovšetkým tie neuralgické body, akými sú ložiskové podskupiny, pretože tam je úroveň vibrácií a amplitúdy vznikajúcich síl spravidla najvyššia. Je však potrebné pamätať na základné princípy vykonávania spoľahlivých meraní vibrácií: vykonať test vždy za rovnakých podmienok, v rovnakom mieste (bode) a aplikovať merač vibrácií rovnakým spôsobom. Bez toho je ťažké porovnávať výsledky medzi jednotlivými meraniami, posúdiť možné zhoršenie stroja v porovnaní s predchádzajúcimi výsledkami, nieto ešte zachytiť trend zmien hladín vibrácií v priebehu času.

Najtypickejším použitím vibrometrov je posúdenie stupňa opotrebenia ložiska. Takéto opotrebenie sa vždy zvyšuje v dôsledku radiálneho alebo axiálneho uvoľnenia alebo v dôsledku chýb vo ložiskovom koši. Pri ďalšom zhoršení stavu ložiska vzrastá odpor voči pohybu a treniu a zvýši sa teplota, ďalej urýchľujúca proces degradácie prvku. Ďalším typickým použitím vibrometrov je diagnostika ozubených kolies, ktorá generovaním nadnormálnych vibrácií signalizuje ich opotrebovanie v dôsledku jamkového efektu (pitting). To zahŕňa tvorbu mikromedzery pri kontakte dvoch kovových povrchov, ich rozklinovanie a nakoniec odtrhnutie častíc materiálu z povrchu ozubených kolies. Tretím najbežnejším použitím vibrometrov je zistiť nevyváženosť rotora alebo komponentu stroja. Rotor, ktorý nie je správne vyvážený, sa snaží otáčať okolo stredovej osi hmoty, je však ohraničený ložiskami. Tento rozdiel v dôsledku odstredivých síl sa prejavuje charakteristickými vibráciami, ktoré môžu viesť k poškodeniu ložísk alebo samotného rotora.

Problém snímača vibrácií v prvom rade spočíva v rozhodovaní o tom, či dotykový vibrometer je dostatočný na správnu diagnostiku, alebo či podmienky vyžadujú použitie bezkontaktných laserových vibrometrov. V prípade prvého, možno zistíte, že typický prenosný vibrometer nemôže vždy dosiahnuť všetky meracie body kvôli tesnosti konštrukcie stroja — potom budete musieť siahnuť pre model vybavený pripojenými snímačmi a sondami, ktoré pripevníte aj vo veľmi stiesnených priestoroch. Ďalšie otázky výberu sú podmienené schopnosťami samotného zariadenia a očakávaniami diagnostiky: najjednoduchšie modely poskytujú informácie o meraní, avšak ak je potrebná hlbšia analýza (3D), musíte siahať po pokročilejších modeloch od renomovaných výrobcov.

Pozrite si ponuku vibrometrov a príslušenstva v TME

Vibrometer UNI-T v ponuke TME

Sortiment produktov TME vo vibrometroch začína vibrometrom UNI-T označeným symbolom UT312. Tento praktický, ľahký – len 0,25 kg vážiaci a prenosný merač je základným vybavením merania mechanického posunu, zrýchlenia a lineárnej rýchlosti s výsledkami zobrazovanými na LCD displeji. Rozsah merania tohto vibrometra je: 199,9 m/s2, 199,9 m/s a 1999 µm s presnosťou +/- 5% a frekvenciou 0,01 — 1,5 kHz. Medzi ďalšie funkcie patria indikácie zobrazenia zastavenia (Auto-Hold), indikácia nízkeho nabitia batérie (typ 9V 6F22) a automatické vypnutie meradla.

Vibrometre Fluke v ponuke TME

Značku Fluke — zastúpenú v TME tromi modelmi — netreba nikomu predstavovať. Katalóg TME obsahuje dva kompaktné a prenosné modely – dvojičky – Fluke 805 a 805 FC – a jeden väčší model – model Fluke 810, ktorý robí pokročilejšie analýzy založené na vykonaných meraniach. Nižšie sa stručne zastavíme pri jednotlivých Fluke vibrometroch v ponuke TME.

Fluke 805 je merač vibrácií pre technikov údržby, ktorý vyžaduje reprodukovateľné merania vibrácií a kontrolu stavu ložiska podľa stupnice významnosti. Váži len 400 g, vyžaduje 2 batérie AA a patrí k pomerne kompaktným zariadeniam kvôli svojim rozmerom: 58 x 241 x 71 mm Toto zariadenie sa používa na meranie mechanických vibrácií a ďalších parametrov, ako je stav ložiska a teplota (bezkontaktne) a vďaka kombinácii snímača vibrácií a meracieho hrotu poskytuje opakovateľné výsledky pri rôznom uhle nastavenia alebo tlakovej sily. Štyri stupne na škále významnosti predstavujú výsledky čitateľným spôsobom prostredníctvom textových správ (dobrá, uspokojivá, neuspokojivá a neprijateľná úroveň). Snímač vibrácií číta širokú škálu frekvencií (10 až 1000 Hz a 4000 až 20 000 Hz), pokrývajúcu väčšinu typov strojov a jeho meranie podporuje intuitívne užívateľské rozhranie.

Samotný postup merania je ďalej uľahčený farebnou diódou (zelená, červená) a indikátormi na obrazovke, ktoré označujú potrebný tlak potrebný na správne meranie. Fluke 805 ponúka aj externý senzor, ktorý je užitočný v ťažko dostupných oblastiach.

Model - dvojča 805 FC je ten istý vibrometer, ale má možnosť prepojenia s aplikáciou Fluke Connect®, ktorá umožňuje technikovi zdieľať výsledky svojho merania a validovať ďalšie kroky pri práci v teréne. Táto funkcia tiež umožňuje špecialistovi riadiť merania zdrojov kdekoľvek pomocou registru EquipmentLogTM History a bezdrôtovo sa spojiť s inými technikmi (vybavenými zariadeniami s rovnakou funkciou), aby im v rámci videohovoru ukázal, čo vidí pred sebou v reálnom čase.

Ďalšími kľúčovými parametrami tohto modelu sú: rozsah merania zrýchlenia od 0,01 do 50G, meranie teploty (infračervené) v rozmedzí od -20 do +200 °C a prevádzková teplota od -20 do +50°C.

Dôležitou funkciou je možnosť exportovať údaje (pamäť až na 3500 meraní) cez konektor USB a vizualizovať trendy v programe Microsoft® Excel pomocou vstavaných šablón. Funkcia „Crest Factor+“ umožňuje pomerne presné posúdenie stavu ložiska pomocou priamych meraní špičkou snímača v rozmedzí od 4000 do 20 000 Hz. Je tiež potrebné oceniť zvukový výstup pre priame počúvanie šumu ložiska a funkciu baterky na osvetlenie miest merania za slabých svetelných podmienok.

Fluke 810 je pokročilejší diagnostický prístroj, ktorý poskytuje okamžité výsledky merania. Vďaka unikátnej technológii Fluke toto zariadenie rýchlo rozpozná mechanické problémy a navrhuje priority ich odstránenia. Fluke 810 v podstate hlási chyby v testovacom stroji už pri prvom meraní bez pomoci v podobe histórie predchádzajúcich meraní, po ktorých vyhodnocuje závažnosť porúch a predkladá odporúčania opravy. Tento model je pomerne kompaktné zariadenie vďaka svojej hmotnosti (18,6 x 7 x 26,7 cm pri hmotnosti 1,9 kg), ale zároveň je určite väčší ako príručný vibrometer Fluke 805.

Dôveryhodnosť diagnostiky pri použití tohto modelu zvyšuje laserový tachometer pre presné meranie rýchlosti prevádzky strojov a 3-osový akcelerometer. Úložný priestor na výsledky poskytuje vnútornú pamäť 2 GB, ktorú je možné rozšíriť a z ktorej je možné výsledky prepnúť do počítača pomocou konektora Mini USB 2.0. Schopnosť vykonať automatický test zariadenia je tiež cennou funkciou, ktorá ovplyvňuje dlhší čas prevádzky a vysoký výkon meradla. Fluke 810 analyzuje také zariadenia ako motory, ventilátory, remenice a reťazové pohony, prevodovky, prípojky, čerpadlá a kompresory rôznych typov, ako aj vretená a stroje s uzatvoreným okruhom stlačeného vzduchu. Jeho najvýznamnejšie technické parametre sú nasledovné: automatická zmena rozsahov, úžitkové pásmo od 2 Hz do 20 kHz (odber vzoriek pri 51 kHz), komplexné funkcie digitálneho spracovania signálu (antialiasingový filter, filter horného prepúšťania, decimácia, prekrytie, okienkovanie, rýchla Fourierova transformácia (FFT) a priemerovanie. Stojí za to dodať, že zariadenie je napájané Li-Ion batériou s kapacitou 2,55 Ah, ktorá poskytuje skutočne dlhú prevádzku na jedno nabitie. Samozrejme, Fluke 810 — podobne ako všetky vibrometre tejto triedy — poskytuje špecifické údaje popisujúce faktický stav podskupiny, umožňuje rozpoznanie a lokalizáciu najčastejších mechanických porúch (typ poruchy - ložiská, vyosenie, asymetria, vôľa), ponúka 4-horizontálnu mierku závažnosti chýb (ako modely 805/805 FC) a predstavuje špecifické nápravné opatrenia alebo rady v reálnom čase (užitočné pre nových používateľov).

Pozrite si ponuku vibrometrov Fluke v TME

Vibrometre Extech v ponuke TME

Vibrometre spoločnosti Extech, patriacej do spoločnosti FLIR, tvoria ponuku v podobe šiestich prenosných vibrometrov, z ktorých dva — SDL 800 a SDL 800-NIST – sú modelovými dvojičkami, pričom druhý z modelov sú verziou obohatenou o certifikát kalibrácie výrobcu NIST. Ostatné modely sú: klasický EX 407860, jeden z najmenších modelov na trhu VB 300, o niečo väčší VB 400 a model strednej veľkosti VB 450.

Osobitnú pozornosť si zaslúžia EX 407860 a VB 300, z ktorých prvý je klasický vibrometer s LCD displejom a funkciou HOLD, ktorú možno ovládať jednou rukou. Tento model pracuje v troch rozsahoch merania zrýchlenia (200 m/s2), rýchlosti(200 m/s) a posunu (2 mm) vďaka diaľkovému magnetickému snímaču vibrácií, upevnenému na 1-metrovom kábli. Frekvenčný rozsah pokrýva rozpätie od 10 Hz do 1 kHz a základná presnosť meraní je +/- 5%. Hardvér má možnosť zapisovať hodnoty Max a Min, ktoré môžu byť neskôr vyvolané z vnútornej pamäte. Pozoruhodný je režim merania skutočnej alebo špičkovej hodnoty a zabudované komunikačné rozhranie RS-232 s voliteľným softvérom na distribúciu dát. EX 407860 je ponúkaný v kufri spolu s batériou, puzdrom na opasok a meracou sondou.

Na rozdiel od EX 407860, miniatúrny model VB 300 v podstate nie je vibrometer ako skôr 3-osový akcelerometer so záznamníkom dát, ktorý je vybavený rozhraním USB pre prenos dát. Neskúsený používateľ ho môže považovať za flash disk, ale samozrejme je to úplne iné zariadenie.

Tento záznamník vibrácií analyzuje vibrácie v oblasti FTT frekvencie, zapisuje viac ako 100 tisíc vzoriek na os (výber osi X, Y, Z alebo ľubovoľnej kombinácie) alebo viac ako 150 tisíc bežných vzoriek, ponúka nastaviteľné časy odberu vzoriek (50 ms - 24 h) a manuálny alebo programovateľný štartovací režim. Sada TME obsahuje akcelerometer, malú Li-Ion batériu a softvér na analýzu údajov kompatibilný so systémom Windows®.

Pozrite si ponuku vibrometrov Extech v TME

ČÍTAŤ VIAC

Váš prehliadač už nie je podporovaný, stiahnite si novú verziu