Все о виброметрах

Вибрационный контроль охватывает большой спектр задач на производстве и в разных процессах жизнеобеспечения. Из материала данной статьи вы узнаете, что представляют собой виброметры, какими они бывают, где используются.

Виброметры – электронные приборы высокой точности. Они фиксируют показания амплитуды и частоты вибрации разных объектов. С их помощью регистрируют виброскорость и виброускорение, определяют виброперемещение.

Работа измерителя вибрации характеризуется совокупностью частоты и амплитуды. Принцип действия приборов предельной простой. Закрепленный вибродатчик фиксирует исходящий сигнал. Сигнал подается на усилитель в виде колебаний по кабелю.

В дальнейшем исходный сигнал усиливается и перенаправляется на устройство. Параллельно в блок памяти записываются текущие значения.

Оборудование с датчиками, воспринимающими сложные сигналы, имеет блок обработки полученной информации. В ходе диагностики происходит очистка первичных сигналов от шумов и их стабилизация.

Первые приборы, измеряющие вибрацию, были аналоговыми. С их помощью измеряли лишь интегральные данные (мощность). Современное оборудование предполагает применение цифровых технологий.

Оно ускоряет контроль вибродиагностики оборудования на предприятиях. В среднем оно способно обслужить около 100 агрегатов за рабочую смену с выдачей отчетов о состоянии каждого из них.

Приборы отличаются размерами. К примеру, портативные модели по габаритам не превышают размеры брелоков или небольших смартфонов. Они управляются единственной кнопкой, называются виброручками.

Устройства могут снабжаться дополнительными опциями.

По типу приема и последующей обработки виброметры бывают мобильными, а также стационарными. Переносные разновидности предполагают передачу обработанного сигнала через наушники.

Варианты второй группы применимы в условиях лабораторий (при испытании разнообразной техники, исследовании ее опытных образцов). Стационарные варианты могут работать в непрерывном режиме. Остальные виды техники питаются от аккумуляторов либо батареек.

Принцип работы данного оборудования базируется на пьезоэффекте. Под корпусом прибора расположено инертное тело, закрепленное посредством эластичных растяжек, содержащих пьезоматериал.

При вибрации создаются переменные усилия на пьезоэлементы. В результате на обкладках дисков возникает напряжение. Его значения пропорциональны усилиям, а значит, виброускорению.

В ходе вибродиагностики сигнал поступает через пьезокристалл, который сжимается и разжимается из-за восприятия переменных давлений. Его первичное возбуждение осуществляется переменным магнитным полем.

Точность замеров обуславливается инертной массой, параллельно прилагаемой к кристаллу. Она осуществляет балансировку прибора, отвечает за сглаживание посторонних вибраций.

Разновидности оптического либо лазерного типа оборудованы светочувствительным датчиком, необходимым для восприятия светового луча. Такие приборы способны дистанционно (бесконтактно) измерять вибрации, ввиду чего их активно применяют на строительных объектах.

Их принцип работы основывается на допплеровском сдвиге частоты лазерного излучения, которое отражается от движущегося объекта. При направлении устройства на тело в состоянии покоя длины исходного и отбитого луча одинаковы.

Когда поверхность вибрирует, происходит фиксация изменений датчиком, регистрирующим колебания, и их вычисление в единицу колебания. Такое оборудование предельно точное и скорое.

Данные разновидности предполагают бесконтактный тип проведения замеров. Однако они работают с токопроводящим объектом. Оборудование такого типа относят к наиболее сложному в производстве ввиду множества составляющих.

Помимо разнообразных датчиков, они снабжены катушкой, диэлектрическим элементом. Бесконтактный вихревой пробник подключен к драйверу (электронному блоку) с помощью коаксиального удлинительного кабеля.

В ходе работы драйвер обеспечивает возбуждение колебаний в катушке. Благодаря этому возникает электромагнитное поле, взаимодействующее с материалом контролируемого объекта.

Данные установки позволяют измерять вибрацию электродвигателей, турбин, компрессоров. Однако такая техника считается узкоспециализированной, имеющей большой процент погрешности. Чем идеальнее условия, тем более точные данные она предоставляет.

Разновидности индукционного типа отличаются внушительной массой и габаритами. Кроме того, они не дают особо точных данных в ходе измерения вибрации. Однако данные преобразователи помехоустойчивы.

Индукционный датчик принимает механическую вибрацию, после чего выполняет ее преобразование в электрический сигнал, поступающий на первичную обмотку входного трансформатора.

После увеличения по напряжению сигнал подается на множитель напряжения для усиления и выпрямления. Это повышает чувствительность виброметра. Некоторые виды индукционной техники не требуют электропитания. Они отличаются малой чувствительностью.

Иные снабжены несколькими ступенями умножения напряжения.

По виду совмещения чувствительного элемента и блока обработки сигнала выделяют несколько разновидностей. В продаже встречаются варианты моноблочного и двухблочного типов. Каждый вид имеет свои особенности.

В моноблочной системе приемник и передатчик расположены в едином корпусе. Чтобы происходило отражение луча, в устройстве есть рефлектор-катафот. Эти вибродатчики используют на заводах в конвейерах для определения точного значения выпускаемых изделий.

Для нахождения объектов применяют фильтр поляризации. Измерения могут проводиться на расстоянии до 8 м. У датчиков отражения имеется источник оптического сигнала. Он располагается в едином корпусе с приемником.

Для максимальной точности работы в приборе подавляется внешний фон. Допустимое расстояние для качественного считывания датчика составляет до 2 м. За счет встроенного индикатора состояния работы и чувствительности датчик быстро обнаруживает объект.

Системы с выносным (барьерным) датчиком состоят из 2-х блоков. В одном корпусе расположен приемник, в другом – излучатель сигнала. Однако обе части прибора расположены в единой оси напротив друг друга.

Расстояние между двумя приборами может составлять до 100 м. Объект, попадающий в зону наблюдательного датчика, останавливает путь луча. Приемник фиксирует изменение, после чего подает сигнал на иное устройство.

Виброметры и балансировщики нашли широкое применение. Такую технику используют для вычисления состояния оборудования с вращающимися элементами. Полученные данные дают представление о состоянии объекта.

Балансировщик способен измерять общий уровень колебаний в стандартных полосах частот с учетом ГОСТ. Высчитывает исходные данные, определяет наличие дисбаланса. Предусматривает проведение балансировки ротора на собственных опорах и балансировочных стендах.

Виброметры применяют для диагностики промышленного оборудования разнообразного типа: насосно-компрессорных агрегатов, гидравлических и газовых турбин, воздуходувочных и вентиляционных устройств. Они незаменимы в ходе проверки конвейеров, редукторов, электромашин.

Посредством портативных приборов осуществляется контроль вибрации объектов на текущее время. Переносные устройства используют для контроля состояния оборудования в различных помещениях. Они получают информацию в автоматическом режиме и обладают достаточным ресурсом автономной работы.

У большинства промышленного оборудования, соответствующего нормативам ГОСТ, предусмотрены типовые значения вибрации допустимого технического состояния. Периодическая поверка выявляет степень изношенности деталей, прогнозирует потребность в капремонте.

Виброметры применяют для контроля качества в производстве изделий из бетона и железобетона. С помощью вибрации удается добиться большей плотности застывших изделий.

Виброметр дает максимально точную оценку качества уплотнения изделия до его застывания. Данное оборудование контролирует эффективность работы производственных установок без погрешностей, которые могут быть вызваны иными факторами.

Виброметры дают оценку реакции мостов и эстакад на проезжающие транспортные средства. С их помощью можно определять вибрацию сооружений, расположенных вблизи оживленных магистралей, а также балансировать валы оборудования.

Виброметры нашли применение в авиации и сфере производства автомобилей. Они считывают информацию о колебаниях в салоне авто либо самолета. Данное оборудование снабжено датчиками, соединяющимися с центральным считывающим прибором.

Также виброметры применяют в ходе оценки балансировки автомашины, а также ее элементов (для диагностики подшипников, центровки). Вибродиагностика нужна для обнаружения изменения состояния машинного фундамента.

Вихретоковые приборы нужны для проведения измерений эксцентриситета валов, толщины лакокрасочных покрытий на основаниях из металла. С их помощью измеряют величину температурного расширения и износ трущихся деталей механизмов.