پترو پردا شركت پترو پردا تامین کننده تجهیزات و مجری پروژه های نفت گاز پتروشیمی آب و فاضلاب
سنسور لرزش یکی از تجهیزات مورد استفاده در صنایع برای پیشگیری از خسارات احتمالی ناشی از تجهیزات دوار است. در این مقاله در ارتباط با این سنسور ها و انواع آن صحبت شده است.
سنسور لرزش چیست؟
سنسور لرزش یک دستگاه اندازه گیری است که همانطور که از نام آن پیداست، لرزش یا حرکت رفت و برگشت هر تجهیز یا سیستمی را در محلی که در آن اعمال می شود، حس کرده و گزارش می دهد. همچنین دامنه و فرکانس ارتعاش سیستم مورد مطالعه را اندازه گیری می کند.
گسترده‌ترین کاربرد این سنسور ها برای اندازه‌گیری ارتعاش تجهیزات و ماشین‌های دوار مانند پمپ‌ها، کمپرسورها، توربین‌های بخار و خطوط متصل است. سپس این خروجی های اندازه گیری شده برای تشخیص هرگونه عدم تعادل یا وجود اشکال در تجهیزات، به منظور پیش بینی وضعیت سیستم مورد مطالعه قرار می گیرند. سنسورهای لرزش اجزای بسیار مهم یک ابزار اندازه گیری ارتعاش هستند.
از آنجایی که ارتعاش بر قابلیت اطمینان و دوام سیستم در شرایط کاری تأثیر می گذارد، لازم است کنترل و پایش شود. سنسورهای ارتعاش صنعتی می توانند در نظارت بر مسائل ارتعاشی سیستم ها کمک کنند. نظارت و اندازه گیری ارتعاش تجهیزات یا سیستم ها چندین مزیت را به همراه دارد که عبارتند از:
- تحلیل علت ریشه ای هر مشکلی در تجهیزات دوار
- تصمیم گیری در مورد نیازهای تعمیر
- بررسی وضعیت کلی کارخانه یا تجهیزات
- با جلوگیری از تعطیلی پرهزینه از قبل، هزینه های عملیاتی کارخانه را کاهش می دهد.
کاربرد سنسور لرزش
سنسورهای ارتعاش در همه صنایع هر جا که امکان لرزش وجود داشته باشد به کار گرفته می شوند و برای بهبود عملکرد تجهیز نیاز به نظارت دارند. به طور کلی، صنایع زیر کاربرد گسترده ای از سنسور لرزش پیدا می کنند:
- نفت و گاز
- معدن
- هوافضا
- خوردنی و آشامیدنی
- خمیر و کاغذ
- صنایع پالایشی، شیمیایی، پتروشیمی و سایر صنایع.
- فلزکاری
- خودرو و حمل و نقل
- تولید برق
- برخی از صنایع تولیدی
- نیروی باد و سایر انرژی های تجدید پذیر
- سیمان
- تحقیق و توسعه
در ادامه در ارتباط با کاربرد این تجهیز در صنایع توضیحات بیشتری داده شده است.
۱- استفاده از سنسور ارتعاش در صنعت خودرو
صنعت خودرو در سال‌های اخیر توسعه و سودآوری سریعی را تجربه کرده است. برای اینکه خط تولید به خوبی کار کند، خودروسازان از حسگرهای لرزش برای نظارت کافی بر سلامت ماشین آلات در کارخانه خود استفاده می کنند.
علاوه بر این، نظارت بر شرایط برای حفظ کیفیت محصول و ثبات عملیات تولید ضروری است. مدیران کارخانه‌های تولید خودرو می‌توانند عملکرد مناسب تجهیزات فلزکاری، ماشین‌های خودکار و رباتیک را با استفاده از ابزارهای نظارت بر ارتعاش و حسگرهای ارتعاش تضمین کنند و از عملکرد روان فرآیندهای مختلف تولید اطمینان حاصل کنند.
۲- استفاده از سنسور لرزش در صنعت نفت و گاز
سنسورهای ارتعاش در تجارت نفت و گاز بسیار مهم هستند؛ زیرا تضمین می کنند که تجهیزات تولید عملیاتی است و از خرابی جلوگیری می شود و در نتیجه هزینه های عملیاتی کمتر و بهره وری و سود پولی افزایش می یابد.
این حسگرها به کاهش زمان خرابی برنامه ریزی نشده و بهینه سازی عملکرد دستگاه کمک می کنند که هزینه های نگهداری و تعمیر را کاهش می دهد. حسگرهای ارتعاش، موتورهای پمپ، فن‌ها، گیربکس‌ها و کمپرسورهای مهم را در صنایع نفت و گاز نگهداری می‌کنند.
۳- استفاده از سنسور ارتعاش در صنایع شیمیایی
لرزش، عدم تعادل، و ناهماهنگی در قطعات متحرک و روغن کاری نادرست، معمولاً با بدتر شدن وضعیت و عملکرد تجهیزات مورد استفاده در کارخانه های شیمیایی مرتبط هستند. تشخیص زودهنگام این مشکلات اساسی با استفاده از حسگرهای ارتعاش، تصحیح عوارض را قبل از تأثیر آنها بر فرآیندهای مختلف امکان‌پذیر می‌سازد و از این رو عملکرد کارخانه‌های شیمیایی را بهینه می‌کند.
بخش مواد شیمیایی از تجهیزات و ابزار نظارت بر ارتعاش برای بهبود کارایی تعمیر و نگهداری، افزایش سودآوری، ارائه هشدارهای ایمنی و به حداقل رساندن هزینه های عملیاتی استفاده می کند. در یک مرکز پردازش شیمیایی مرسوم، سنسورهای ارتعاش از ۱۰ تا ۱۰۰۰۰ هرتز برای نظارت موثر ضروری هستند.
۴- انرژی و صنعت برق
در صنایع تولید انرژی و نیرو، حسگرهای ارتعاش، تنش و کرنش را برای ردیابی عدم تقارن آیرودینامیکی روتور، زبری سطح، عدم تعادل و عملکرد کلی تشخیص می‌دهند. نیاز به کاهش تلفات توزیع و افزایش مداوم تقاضا برای برق، مشکلاتی را برای بخش برق ایجاد کرده است.
واحد های تولید برق اکنون منبع ثابتی از برق را با قیمت‌های مقرون به صرفه فراهم می‌کنند و عملیات خود را برای هر گونه پیشرفت ناخواسته زیر نظر دارند. در نتیجه، سنسور لرزش در صنعت برق ضروری هستند.
چندین استاندارد صنعتی وجود دارد که اندازه گیری ارتعاش را برای صنایع کنترل می کند. برخی از آنها عبارتند از:
- ISO 4866
- ISO 20816
- AS 2625.1
عملکرد سنسورهای لرزش
سنسور لرزش یا حسگر های ارتعاش می توانند به طور مستقیم روی تجهیزات نصب شده و یا به صورت بی سیم برای نظارت بر سیستم استفاده شوند. هنگامی که در تجهیز قرار می گیرد، سنسورها شروع به کار می کنند و بسته به نوع سنسورهای ارتعاشی مورد استفاده، جابجایی، سرعت یا شتاب ارتعاش را اندازه گیری می کنند.
سنسورهای لرزش بر اساس اصول مکانیکی، الکترومغناطیسی یا نوری برای تشخیص لرزش تجهیزات کار می کنند. بسته به نیاز کاربرد، حساسیت این سنسورهای لرزش ممکن است متفاوت باشد، محدوده معمول از ۱۰ میلی ولت بر گرم تا ۱۰۰ میلی ولت در گرم است.
حسگرهای ارتعاش از کریستالی از مواد پیزوالکتریک تشکیل شده اند که یک جرم لرزه ای به آن متصل است. هنگامی که کریستال تحت فشار قرار می گیرد، یک سیگنال الکتریکی تولید می شود که به عنوان داده های خروجی اندازه گیری می شود. آنها در ساخت و ساز قوی هستند و قابلیت اطمینان بالا و پایداری طولانی مدت را ارائه می دهند.
اگر سنسور لرزش برای مدت زمان طولانی تری قرار داده شوند، اطلاعاتی حاوی دوره ی ایجاد ارتعاش و شدت آن را ارائه می دهد. سپس این داده ها را می توان با داده های قابل قبول استاندارد که توسط سازندگان تجهیزات مشخص شده است و یا کدها و استانداردهای مختلف مقایسه کرد تا مشخص شود که آیا ارتعاش نیاز به توجه دارد یا خیر.
انواع سنسور ارتعاش
سنسورهای ارتعاش مورد استفاده در صنایع را می توان به سه نوع اصلی زیر دسته بندی کرد:
- شتاب سنج ها یا مبدل های شتاب
- سنسورهای سرعت
- سنسورهای جابجایی یا مبدل های جابجایی
۱- شتاب سنج ها
شتاب سنج ها شتاب حرکت یک سیستم را اندازه گیری می کنند. این نوع سنسور، نیروهای مکانیکی لرزش را با استفاده از اثر پیزوالکتریک به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. شتاب سنج ها دو نوع هستند. شتاب سنج امپدانس بالا و شتاب سنج امپدانس کم.
شتاب‌سنج‌ها به‌عنوان حسگرهای ارتعاش صنعتی، در مقایسه با انواع دیگر مبدل‌های ارتعاش، قابلیت فرکانس بالا گسترده‌تری دارند. شتاب‌سنج‌ها به‌طور خاص برای تشخیص خطای یاتاقان‌های غلتشی و چرخ دنده، تشخیص عدم تعادل، ناهماهنگی، محور خمیده، قطعات شل یا شکسته، تشدید اجزا و غیره استفاده می‌شوند و در اندازه‌های مختلف با دامنه دمایی گسترده‌ای از کاربردها در دسترس هستند.
۲- سنسورهای سرعت
سنسورهای سرعت برای نظارت بر تجهیزات دوار و رفت و برگشتی و برای اندازه گیری کلی ارتعاش خوب هستند. این نوع سنسور لرزش برای اندازه گیری فرکانس متوسط استفاده می شود. مزیت اصلی سنسورهای سرعت این است که الکترودینامیک هستند و نیازی به نیروی خارجی ندارند.
۳- سنسورهای جابجایی
مبدل‌های جابه‌جایی با نام‌های سنسور مجاورت، سنسور جریان گردابی یا مبدل مجاورتی نیز شناخته می‌شوند و جابجایی‌ها را اندازه‌گیری می‌کنند. سنسورهای جابجایی برای اندازه گیری ارتعاش شعاعی، حرکت محوری، خروج از مرکز، فاصله های داخلی، انبساط دیفرانسیل و غیره مناسب هستند. این نوع سنسور ارتعاش برای محدوده های فرکانس پایین مناسب است.
نحوه انتخاب سنسور لرزش
هنگام انتخاب یک سنسور ارتعاش برای برنامه خود، مهم است که به عواملی مانند:
- برد و دقت
- شرایط محیطی
- شکل سطح اندازه گیری
از بین سه سنسوری که در مورد آنها صحبت کردیم، شتاب سنج رایج ترین آن است زیرا دارای محدوده فرکانس خوبی است، به این معنی که می تواند برنامه های آهسته و سریع را حس کند.
علاوه بر فرکانس، شتاب سنج ها قیمت مقرون به صرفه ای دارند و بادوام هستند. آنها باید مستقیماً روی دستگاه نصب شوند که برای سنسورهای ارتعاش معمول است.
سنسورهای جریان گردابی یا خازنی دقت متوسطی دارند و برای کاربردهای با وضوح بالا بهینه نیستند. آنها بسیار بادوام هستند و گزینه خوبی برای محیط های کثیف هستند. درست مانند شتاب‌سنج‌ها، آنها باید مستقیماً روی دستگاه تحت نظارت نصب شوند.
شرکت پترو پردا تامین کننده تجهیزات حوزه ی نفت، گاز و پتروشیمی
