Makine Hizalama Rehberi #5 | Spacer şaftlar

Titreşim Rehberi #6

Sensörler

Ölçüm noktası

Ölçüm toplanırken, ölçüm konumu ve gösterilen özen başarılı bir titreşim izleme sistemi kurmak için önemlidir.

Teşhisin düzgün yapılabilmesi için, verinin doğru düzlemde ve tekrarlanabilir şekilde toplanmış olması gerekir. Bazı arızalar radyal, bazıları eksenel yönde yüksek genlik değerleri gösterir.

Ölçüm konumları genelde makinenin kolay ulaşılabilir ve rulman yataklarına yakın yerlerinde olur. Dikey ve yatay yönler, yatay monte makinelerde en sık rastlanılan ölçüm konumlarıdır ama ölçüm alınan nokta, makinedeki dinamik kuvvetleri ileten bir nokta ise herhangi bir açısal konumdan da alınabilir. Dikey monte edilmiş makinelerde, titreşim verisi en rahat analiz edilebilen nokta referans nokta olarak kullanılabilir.

Veri toplama noktaları, tekrarlanabilirliği yükseltmek adına işaretlenmelidir. (Bazen bunun için sabitlenebilen ölçüm aparatları kullanılmaktadır) Eğer ölçümler farklı noktalardan alındıysa, karşılaştırması zor veya imkânsız olabilir.

Ölçümler, rotor ve rulmanlar ideal çalışmadaki sıcaklık, hız, yük, voltaj ve basınca ulaşılınca alınmalıdır. Eğer makinenin hızında bir değişim varsa, ölçümler uzun süreli periyotlarla farklı hızlarda alınmalıdır.

Sensör Tipleri

Mekanik titreşimleri, elektrik enerjisine çeviren farklı tipte sensörler mevcuttur.

Endüstriyel ivmeölçerler

İvmeölçerler, rutin titreşim izleme sistemlerinde en sık kullanılan sensör tipidir. Tipik bir ivmeölçerin içinde bir kütle tarafından yük altında bulunan piezoelektrik kristal bulunur ve hepsi korunaklı bir gövde içindedir. Piezoelektrik kristaller, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, fiziksel bir stres altına girdikleri zaman elektrik üretir.

Kristal üzerindeki kütle tarafından oluşturulan değişken titreşim kuvveti, ivmeyle doğru orantılı olarak elektrik üretir. İvmeölçerlerin genelde, 2 Hz’ten 10 kHz’e kadar geniş bir bantta ölçüm aralığı vardır. İvmeölçerler ile genelde, sabitleme vidası, mıknatıs, yapışkan ile veya elle tutularak ölçüm alınır. Ayrıca, ısıdan ve çevresel faktörlerden minimum derecede etkilenir ve korunaklı bir gövdenin içinde muhafaza edilirler.

İvmeölçer frekans tepkisi

İvmeölçerlerin, aşağıdaki grafikte gösterildiği gibi belirli bir frekans aralığı ve tepki eğrisi vardır. Eğer toplanacak olan veri, frekans aralığı dışında ise aşağıdaki gibi bir tepki eğrisi oluşabilir bu yüzden ivmeölçerimizi doğru seçmeliyiz. Genellikle, ivmeölçer boyutu küçüldükçe, kullanılabilir frekans aralığı yükselir.

İvmeölçer montajı

İvmeölçerin montaj şekli, frekans tepkisinde önemli rol oynar. Aşağıda titreşim ölçümü için kullanılan ivmeölçerlerin, montaj tiplerini ve frekans tepkilerini görebilirsiniz

Vidalı bir montaj yerine sahip ivmeölçerin frekans tepkisinin 20kHz civarında olduğu görülüyor. Epoksi (Yapışkan tip) ile montajın da frekans tepkisi yaklaşık olarak buna yakın. Sabit mıknatısın frekans tepkisi 5 kHz kadar iken, el ile ölçüldüğünde bu rakam 1.5 kHz’e kadar düşer. İvmeölçerin makine ile olan kontakt noktası ne kadar rijit olursa, titreşim ölçümünün güvenilirliği ve tekrarlanabilirliği de o kadar yüksek olur.

Sinyal işleme

İvmeölçerler tarafından toplanan ham verilerin, yararlı bilgiler haline gelmeleri için işlenmeleri gerekir. Titreşim verisinin sağlıklı bir şekilde okunabilir olması için alınan ham verinin işlenmesi gerekir. Bu işlemlerden bazıları:

İstenmeyen sinyallerin kaldırılması için filtreleme
Düşük enerjili sinyallerin çözünürlüğünü arttırmak için güçlendirme
Gürültüyü azaltmak için ortalama alma
Frekans alanına dönüştürme (FFT)

Bu filtreleme tekniklerine destek vemesi amacıyla, birçok analizör tarafından “pencere” fonksiyonları eklenmiştir ve verinin analizinde yardımcı olur.

Dikdörtgen pencere

Bu, genlik alanında yüksek tutarsızlığa sebep olurken, frekans alanında tutarlılık sağlar. Pratikte, süreksiz işlemlerde kullanılır. Örnek olarak, komponentlerin doğal frekansını bulmak için kullanılan Bump Test gibi.