Home / مقالات / ویبریشن تماسی
ویبریشن تماسی

ویبریشن تماسی

انواع اندازه گیری لرزش تماس

اندازه گیری مسیر

  • نوع پتانسیومتر
  • نوع LVDT

اندازه گیری سرعت

  • الکترودینامیک
  • لرزه سنج

اندازه گیری شتاب

  • سنسور پیزوالکتریک
  • سنسور مقاومت در برابر پیزو
  • حسگر مقاومت
  • سنسور القایی

اندازه گیری مسیر

فرستنده پتانسیومتری

فرستنده پتانسیومتری یک سنسور موقعیت یک بعدی است. این مبتنی بر پتانسیومتر ، یک تقسیم کننده بالقوه قابل تنظیم است. یک ولتاژ در یک مسیر مقاومت اعمال می شود. یک برف پاک کن در طول این مسیر مقاومت می گذرد و بدین ترتیب مقاومت را در دو قسمت تقسیم می کند ، همانطور که در شکل (مقاومت R1 و R2) نشان داده شده است.

ویبریشن تماسی

ترانسفورماتور دیفرانسیل متغیر خطی

ترانسفورماتور دیفرانسیل خطی متغیر (LVDT) نوعی ترانسفورماتور است که براساس القاء است. می توان از آن برای اندازه گیری نسبی جابجایی استفاده کرد. همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است ، این سنسور در امتداد یک محور کار می کند و می توان جهت حرکت را تعیین کرد. LVDT در اصل از سه سیم پیچ و یک هسته تشکیل شده است. سیم پیچ اصلی برای تحریک به یک منبع تغذیه متصل است. دو سیم پیچ دیگر در هر طرف سیم پیچ اصلی قرار گرفته و به صورت سری مخالف قرار گرفته اند.

در مرکز این مونتاژ سیم پیچ هسته ای است که بر شار مغناطیسی از سیم پیچ های اولیه تا ثانویه تأثیر می گذارد. بسته به حرکت هسته ، که به جسم ارتعاش متصل است ، می توان جهت و فاصله را از سیگنال خروجی نتیجه گرفت. دامنه فرکانس حامل از 50 هرتز تا 25 کیلوهرتز می رود که به طور معمول 10 برابر فرکانس حرکت هسته تعریف می شود. با استفاده از این تنظیم ، اندازه گیری جابجایی های بیش از 50 cm سانتی متر و دقت تا 0.1 میکرومتر امکان پذیر است. دامنه دما بین -270 درجه سانتی گراد و 600 درجه سانتی گراد است

ویبریشن تماسی

شکل 2: LVDT – نمای برش با سیم پیچ اولیه A و سیم پیچ های ثانویه B

اندازه گیری سرعت

اصل الکترودینامیک

اصل الکترودینامیک در یک سنسور سرعت نسبی استفاده می شود. این مبتنی بر پدیده القاء است. به منظور اعمال این اصل از سیم پیچ و یک آهنربای دائمی نور استفاده می شود. آهنربا روی جسم ارتعاش ثابت شده است. آهنربا یا بدون تماس حرکت می کند یا درون سیم پیچ هدایت می شود.

به دلیل حرکت آهنربا ، یک ولتاژ در سیم پیچ القا می شود. این ولتاژ قابل اندازه گیری است و به طور مستقیم با سرعت لرزش ها متناسب است. جداسازی سیمها تنها محدودیت برای حداکثر ولتاژ است. به عنوان مثال سنسورهایی با فرکانس کار بین 1 هرتز و 2 کیلوهرتز وجود دارد

لرزه سنج

می توان سرعت مطلق را با لرزه سنج سنجید. لرزه نگاری از یک توده لرزه ای و چشمه ای درون یک محفظه تشکیل شده است. به دلیل عدم تحرک توده ، در صورت بروز لرزش ، حرکتی نسبی بین توده لرزه ای و مسکن وجود دارد. یک سیم پیچ ، که به محفظه ثابت است ، می تواند مورد استفاده قرار گیرد و باعث ایجاد القایی می شود. به دلیل حرکت جرم ، یک ولتاژ در سیم پیچ القا می شود. این سرعت ولتاژ می تواند اندازه گیری شود زیرا متناسب است. به منظور جلوگیری از قله های طنین انداز ، غالباً تسویه تسکین در چنین لرزه نگار نصب می شود.

ویبریشن تماسی

شکل 3: لرزه نگار

در زلزله سنج های امروز ، توده نسبت به مسکن بی حرکت است. بنابراین هیچ دامنه ولتاژ ناشی از حرکت جرم لرزه ای وجود ندارد. با این وجود نیرو ، که برای حفظ تعادل جرم لازم است ، از طریق ولتاژ اندازه گیری می شود. لرزه نگارهای مدرن قادرند فرکانسهای کمتری از 10-3 هرتز تا 100 هرتز را ثبت کنند. می توان حرکات را در برد حدود 1 نانومتر و چند سانتی متر تشخیص داد. از اصل توده لرزه ای نیز می توان در اندازه گیری مسیر و شتاب استفاده کرد.

اندازه گیری شتاب

سنسور پیزوالکتریک

سنسور پیزوالکتریک بر اساس اصل لرزه ای و اثر پیزو الکتریک کار می کند. در اینجا سرامیک کوارتز و پیزو سرامیکی جایگزین چشمه استفاده شده در لرزه نگاری می شوند. ماده پیزو از یک طرف به جسم ارتعاش دهنده و از طرف دیگر به توده لرزه ای ثابت شده است. نیروهای ارتعاش منجر به فشار و فشرده سازی مواد پیزو می شوند. اثر پیزوالکتریک وقوع یک بار الکتریکی را به دلیل تغییر در طول مواد پلاریزه توصیف می کند.

این اتهام متناسب با نیروی عمل است و می توان از آن بهره برد. از آنجا که نیرو محصولی از جرم و شتاب است ، می توان به راحتی محاسبه کرد. مواد پیزو بسیار سفت و سخت هستند ، بنابراین ممکن است ضروری سازی باشد. این امر می تواند با اضافه کردن موانع یا غوطه ور کردن قطعات در روغن حاصل شود. وزن سنسورهای پیزوالکتریک از کمتر از 1 گرم تا چند گرم متغیر است. محدوده فرکانس خطی سنسورهای پیزوالکتریک از زیر 0.1 هرتز تا 104 هرتز متغیر است. بنابراین ، سنسورهای پیزوالکتریک امکان اندازه گیری شتاب های زیر 1 گرم و تا چند هزار گرم را دارند.

ویبریشن تماسی

شکل 4: سنسور پیزوالکتریک

سنسور مقاومت در برابر پیزو

سنسور مقاومت در برابر پیزو از چهار سنج کرنش نیمه هادی استفاده می کند. این سنج های کرنش با استفاده از یک مدار پل بر روی جسم لرزاننده به همراه یک توده لرزه ای سوار می شوند. ارتعاشات منجر به تغییر شکل سنجهای کرنش می شود. در حین حرکت از یک جهت ، دو سنج فشار کشیده شده و دو فشرده شده دیگر ، که منجر به تغییر ولتاژ می شود. یک مزیت در مقایسه با اثر پیزوالکتریک امکان اندازه گیری شتاب های ثابت است. اندازه گیری شتاب تا 1000 گرم امکان پذیر است. سنسورهای پیزوالکتریک برای فرکانس های بالا مناسب تر هستند در حالی که سنسورهای نیمه هادی در فرکانس های پایین ترجیح داده می شوند.

سنسور مقاومت در برابر پیزو

سنسور مقاومت در برابر پیزو از چهار سنج کرنش نیمه هادی استفاده می کند. این سنج های کرنش با استفاده از یک مدار پل بر روی جسم لرزاننده به همراه یک توده لرزه ای سوار می شوند. ارتعاشات منجر به تغییر شکل سنجهای کرنش می شود. در حین حرکت از یک جهت ، دو سنج فشار کشیده شده و دو فشرده شده دیگر ، که منجر به تغییر ولتاژ می شود.

یک مزیت در مقایسه با اثر پیزوالکتریک امکان اندازه گیری شتاب های ثابت است. اندازه گیری شتاب تا 1000 گرم امکان پذیر است. سنسورهای پیزوالکتریک برای فرکانس های بالا مناسب تر هستند در حالی که سنسورهای نیمه هادی در فرکانس های پایین ترجیح داده می شوند.

حسگر مقاومت

اصل عملکردی سنسور مقاومت همانند سنسور مقاومت در برابر پیزو است. تنها تفاوت این است که سنجهای کرنش از موادی ساخته نشده اند که دارای اثر پیزو هستند. این منجر به خواص مشابه می شود. اما سیگنال قابل اندازه گیری کمتر است.

سنسور القایی

سنسور استقرا برای اندازه گیری شتاب بر این اساس استوار است که می توان نیروی واکنش جرم لرزه ای را به یک مسیر تبدیل کرد. اکنون می توان فاصله تحت پوشش را از طریق اندازه گیری ولتاژ القایی محاسبه کرد و از این رو می توان میزان و جهت ارتعاش را معلوم کرد. با این حال این اندازه گیری وابسته به مسیر نیاز به سنسور بسیار بزرگتر از سنسورهای شتاب قابل مقایسه دارد.

مشخصات سنسورهای لرزش

ویبریشن تماسی

Check Also

اشنایی با واحد دما

آشنایی با واحد های دما

8  واحد درجه حرارت که ممکن است آنها را بشناسید یا ممکن است آنها را …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

کمک نیاز دارید? چت از طریق واتساپ