Vibrasyon sensörleri ve seçim kriterleri

VİBRASYON SENSÖRÜ SEÇİMİ

Vibrasyon sensörleri ve seçim kriterleri


ST. Otomasyon Dergisi`ne ücretsiz abone olmak için -tıklayın-
 
 

Vibrasyon izleme ve analiz cihazlarındaki gelişmelere rağmen, vibrasyon sensörlerinin seçimi doğru ve başarılı bir durum izleme programının uygulanmasında hala kritik bir rol oynamaktadır.
Kalitesi düşük vibrasyon sensörü kullanmak başta ekonomik bir yatırım olarak görünse de, bu tip sensörlerin verdiği bilgi hassas ve güvenilir olmamaktadır. Bu tip bir sensör sağladığı yanlış verilerle kritik ekipmanlarınızın ciddi hasar görmesine ve durum izleme sistemlerine duyulan güvenin sarsılmasına sebep olabilir.

KRİTİK SEÇİM
Dönen makinalardaki, sıcaklık, manyetik alan, elektromanyetik uygunluk, vibrasyon gibi parametrelerin ölçümü farklı tiplerde sensöre ihtiyaç oluşturmaktadır. Bu parametrelerin izlenmesi için seçilecek sensörün uygunsuzluğu, sadece makinanın tehlike altında olmasına değil aynı zamanda bu makinayı işleten operatörlerin iş güvenliği için de büyük bir risk oluşturmasına sebep olacaktır.

Ne kadar gelişmiş bir yazılım ya da donanım kullanılırsa kullanılsın, sensörün doğru seçilmesi en kritik safhadır.

SKF yıllara dayanan dönen ekipman tecrübesiyle, sıcaklık, devir ve vibrasyon gibi çok farklı parametrelerin izlenmesi için sensörler geliştirmekte ve üretmektedir. Bu ürün gurupları içinde vibrasyon sensörleri,  durum izleme adına verdiği çok geniş spektrumlu güvenilir veriler ile en önemli yeri almaktadır.

VİBRASYON SENSÖR SEÇİMİ
Vibrasyon izleme sistemleri, hareketi temsil eden, deplasman (yer değiştirme), hız ve ivme olarak üç parametreyi tespit ederler. Bu parametreler ilgili sensörler vasıtasıyla ölçülürler ve matematik olarak birbirleriyle bağıntılıdırlar. Deplasman, hızın birinci dereceden türevi iken hız da ivmenin birinci dereceden türevidir. Uygun sensörün seçimi ilgilenilen frekans aralığı ve sinyal seviyesi ile alakalıdır.

DEPLASMAN (YER DEÐİŞİMİ) SENSÖRLERİ
Eddy Current Probu da denilen deplasman sensörleri, öncelikli olarak mil titreşiminin, mil – rotor pozisyonunun ve ara boşluğunun ölçülmesi için kullanılır. Tipik olarak kaymalı yatakların izlenmesinde kullanılırlar.
SKF izleme sistemlerinde, ivme sensöründen alınan veriler, bağıl yer değiştirmeyi tespit etmek üzere, elde edilen verinin integralinin alınması ile kullanılabilir. Ancak çok özel durumlar hariç integral işlemindeki belirgin düşük frekans kararsızlığından dolayı tavsiye edilmez. Mil hareketinin izlenmesi için en iyi çözüm Eddy Current Problarının kullanımıdır.

HIZ SENSÖRLERİ
Hız sensörleri düşük ve orta frekans bölgesindeki ölçümler için kullanılırlar. Dönen makinalardaki vibrasyon ölçümü ve balans alma işlemlerinde kullanılır. Yüksek frekanslardaki hassasiyetleri ivme sensörlerine göre düşüktür.

Eski tip hız sensörleri mekanik tabanlı olup elektromanyetik (sarım ve mıknatıs) prensibe dayanırlardı. Günümüzde piezoelektrik hız sensörleri hafiflikleri ve küçük boyutları ile rağbet görmeye başlamıştır. Elektromanyetik tip sensörler yüksek sıcaklık dayanımlarından dolayı gas türbin üreticileri tarafından sıklıkla kullanılmışlardır. Ancak günümüzde piezoelektrik tabanlı sensörler de sensör ve elektroniğinin ayrılması ile yüksek sıcaklık dayanımına kavuşmuştur.

İVME SENSÖRLERİ
Piezoelektrik tabanlı bu sensörler, 20 kHz’e kadar geniş frekans aralığında sabit sinyal vermesi ile, her tip vibrasyon ölçümünde kullanılabilirler.
ntegrali alınmış ivme ölçümünün vereceği hız değerleri ile düşük frekanslı titreşimler de ölçülebilir. Yine aynı sensör ile alınacak ölçümlerle, ACC ENC (Zarflanmış İvme) veya HFD (Yüksek Frekans Demodülasyonu) gibi sinyal işleme teknikleri kullanılarak rulman ve dişli hasarları da tespit edilir.
Piezoelektrik ivme sensörleri düşükten, çok yüksek frekanslara kadar çalışabilmesi, çok yönlülüğü ve güvenilirliği nedeniyle makina durum izlenmesinde oldukça popülerdir.

PİEZOELEKTRİK PRENSİBİ
Piezoelektrik Prensibinde, gerilmeye uğrayan piezoelektrik kristal düşük bir voltaj üretir. İvme sensörleri işte bu prensibe göre çalışır. Sensör ekseninde oluşan hareket atalet kuvvetinin etkisiyle kristali sıkıştırarak, ivmenin şiddetiyle doğru orantılı bir sinyal oluşturur. Bu ivme sinyali istendiği takdirde deplasman ya da hız ölçümüne dönüştürülebilir. Bu işlemi entegre piezoelektrik devresi gerçekleştirir. Bu devreye ICP de denilmektedir.

SEE TM  SENSÖRLERİ
Daha yeni bir teknoloji olarak SKF’nin geliştirdiği ve patentinde olan, SEE sensörlerini de sayabiliriz. SEE ( Spectral Emitted Energy) teknolojisi, geleneksel vibrasyon sensörlerinden farklı olarak 250 – 350 kHz seviyesindeki akustik emisyon sinyallerini tespit eder. Bu tip akustik emisyon sinyalleri, metal-metal temasının etkisi ile ortaya çıkar. Bu durum rulman yuvarlanma elemanının yerel bir aşınmanın üzerinden geçtiğinde ya da aynı elemanların yağsız ortamda kuru kayma yapmasında üretilir. Örneğin rulmanın yuvarlanma elemanı yağ filmini kırdığında ve metal-metal teması oluştuğunda SEE sensörleri bu durumu algılar. Böylece kullanıcı bu arızanın ilerlemesini önleyecek şekilde müdahele ederek gerekli önlemleri alır.

VİBRASYON SENSÖRÜ SEÇİMİNDE DİKKAT EDİLECEK KONULAR
Kullanılacak uygulamaya en uygun vibrasyon sensörü seçilirken aşağıdaki hususlara dikkat etmek kuracağımız sistemin maksimum performansı vermesi açısından önemlidir.

• Beklenen en yüksek vibrasyon seviyesi nedir?
• Frekans aralığı ne olacaktır?
• İzlenecek makinada rulmanlı yatak mı yoksa kaymalı yatak mı bulunur?
• Makinanın devri nedir?
• Çalışma sıcaklık aralığı nedir?
• Ortam aşınıdırıcı kimyasal içerir mi?
• Ortamda patlama tehlikesi var mıdır?
• Ortamda yoğun elektromanyetik alan bulunur mu?
• Elektrostatik boşalma tehlikesi var mıdır?

Ayrıca sensörün bağlanacağı konnektör ve kablolarla ilgili olarak da aşağıdaki hususlar önem arzeder;

• Gerekli kablo uzunluğu nedir?
• Muhafazalı kablo gerekir mi?
• Kablonun maruz kalacağı sıcaklıklar nelerdir?
• Sensör bağlantısının su geçirmezliği gerekli midir?
• İstenen güç miktarı nedir?

Bu hususlara dikkat edildiği zaman kurulacak vibrasyon izleme sisteminden optimum fayda sağlanabilecektir.
SKF TÜRK olarak yukarıdaki tüm soruların karşılığı olabilecek ürünleri müşterilerimize sunmaktayız.

Otomasyon sektörü haberleri için -tıklayın-

Güncelleme Tarihi: 16 Temmuz 2010, 12:00
YORUM EKLE
Dergiler
Partnerler