Vibrasyon Sensörü Seçimi

Vibrasyon sensörü seçimi, ölçülecek fiziksel olay ile sensörün frekans, genlik ve çevre kapasitesini eşleştirme işlemidir. Yanlış sensör sağlam makineyi problemli gösterebilir, erken darbeyi kaçırabilir veya çalışma ortamında kısa sürede arızalanabilir. Seçim yalnız katalog hassasiyetine değil, tüm ölçüm zincirine dayanır.

Sensör seçiminin önemi

Makine devri, rulman frekansları, beklenen darbe seviyesi, sıcaklık, nem, kimyasal ortam ve kablo mesafesi tanımlanır. Online overall alarm ile ayrıntılı FFT aynı sinyal ihtiyacına sahip değildir. Ölçüm hedefi netleşmeden model seçilmez.

IEPE/ICP ivmeölçerler

Dahili elektronik piezoelektrik sensörler sabit akım beslemeyle dinamik ivme çıkışı sağlar. Geniş frekans bandı, FFT ve zaman sinyali için uygundur. Veri toplama ünitesi doğru besleme, giriş aralığı ve bias kontrolü sunmalıdır. Çok düşük frekans veya aşırı sıcaklık için özel modeller gerekebilir.

Hız sensörleri

Elektrodinamik hız sensörleri doğrudan hız sinyali üretebilir ve bazı düşük frekanslı uygulamalarda avantajlıdır. Boyut, montaj yönü ve hareketli iç yapı sınırları dikkate alınır. İvmeölçerden entegrasyonla elde edilen hız da yaygındır; alt frekans filtresi sonucu etkiler.

4–20 mA transmitterler

Transmitter belirlenmiş frekans bandında RMS veya başka bir overall büyüklüğü hesaplayıp iki telli proses sinyaline dönüştürür. PLC/DCS entegrasyonu kolaydır. FFT gerekiyorsa dinamik çıkış ya da ayrı ivmeölçer gerekir. Ölçüm birimi, bant ve çıkış ölçeği siparişte doğrulanır.

Frekans aralığı

Alt sınır yavaş rotor ve yapısal hareketi, üst sınır rulman darbesi ve diş temasını kapsamalıdır. Katalog rezonans frekansı kullanılabilir düz bant değildir. Montaj yöntemi pratik üst frekansı sensör kataloğundan daha erken sınırlayabilir.

Hassasiyet ve dinamik aralık

mV/g hassasiyeti elektriksel çıkışın ivmeye oranıdır. Yüksek hassasiyet küçük sinyali büyütür fakat maksimum ölçülebilir genliği azaltabilir. Düşük hassasiyetli sensör güçlü darbe ve yüksek g uygulamasında doyumu önler. Veri toplama giriş aralığı sensörle eşleştirilir.

Sıcaklık ve çevre koşulları

Çalışma sıcaklığı sensör kadar konektör ve kabloyu da kapsar. IP sınıfı toz ve su girişine karşı muhafaza seviyesini belirtir; kimyasal dayanım veya sürekli daldırma koşulu ayrıca doğrulanır. Termal şok bias ve hassasiyeti geçici etkileyebilir.

ATEX ve IECEx yaklaşımı

Patlayıcı ortamda ekipman bölge, gaz/toz grubu ve sıcaklık sınıfına uygun seçilir. Sertifika model varyantına ve bağlantı şekline özeldir. Bariyer, güç kaynağı, rakor ve kablolama bütün devre olarak değerlendirilir; yalnız CE işareti Ex uygunluğu değildir.

Kablo ve konektör seçimi

Düşük gürültülü ekranlı kablo, sıcaklık ve kimyasal ortama uygun kılıfla seçilir. MIL tipi, M12 veya entegre kablo bağlantısı bakım ve sızdırmazlık ihtiyacına göre belirlenir. Kablo gerilimi sensöre aktarılmamalı, damlama payı ve mekanik koruma sağlanmalıdır.

Montaj yöntemleri

Saplama

Temiz, düz yüzey ve uygun torkla en geniş, tekrarlanabilir frekans cevabını sağlar. Diş dibi yüzeye dayanmamalıdır.

Mıknatıs

Rota ölçümünde hızlıdır. Düz ferromanyetik yüzey gerekir; yüksek frekans ve güçlü titreşimde bağlantı sınırı kontrol edilir.

Yapıştırma

Delme yapılamayan noktada ped kullanılabilir. Yapıştırıcı sıcaklık, yüzey hazırlığı ve sökme ihtiyacına uygun olmalıdır.

El probu

Ön taramada kullanılır; basma kuvveti ve açı değiştiği için nicel trend tekrarlanabilirliği düşüktür.

Montaj yönü

Sensör ölçüm ekseni beklenen hareket yönüne getirilir. Yatay, dikey ve eksenel tanımları tesis koordinatıyla işaretlenir. Tek eksenli sensörün “çok yönlü” gövde özelliği üç eksen ölçümü anlamına gelmeyebilir; veri sayfası okunmalıdır.

Topraklama ve elektriksel gürültü

Ekran iki uçtan gelişigüzel topraklanırsa ground loop oluşabilir. İzole montaj veya uygun ekran sonlandırma üretici şemasına göre uygulanır. Değişken hızlı sürücü kabloları, kontaktörler ve radyo kaynakları sinyal hattından ayrılır. Bias gerilimi ve gürültü tabanı devreye almada kaydedilir.

Yanlış seçim sonuçları

• Düşük üst frekans nedeniyle rulman darbesini kaçırma
• Yetersiz dinamik aralıkla clipping
• Yüksek sıcaklıkta hassasiyet kayması
• Uygunsuz IP ile nem girişi
• Yanlış 4–20 mA ölçeğiyle PLC alarm hatası
• Zayıf montajla sahte rezonans

Uygulama yaklaşımı

Makine ve arıza frekansları listelenir, çevre koşulu belirlenir, sensör/veri toplama birlikte seçilir. Deneme kurulumu gürültü, bias, yön ve bant açısından doğrulanır. Kanal etiketi, sensör seri numarası ve kalibrasyon bilgisi arşivlenir.

Saha dikkat noktaları ve yanlış yorumlar

Katalogdaki geniş bant değeri, her montajda aynı performans garantisi değildir. Hassasiyet toleransı ve kablo kapasitesi dikkate alınır. 4–20 mA değerini ham ivme spektrumu sanmak, IP sınıfını Ex sertifikası yerine kullanmak ve mıknatıs verisini saplamalı trendle doğrudan kıyaslamak yaygın hatalardır.

Makine türüne göre seçim

Yavaş dönen büyük fanlarda düşük frekans cevabı; hızlı dişli veya küçük rulmanda yüksek frekans bandı önceliklidir. Kaymalı yataklı türbinlerde gövde ivmeölçerine ek olarak göreli mil probu gerekebilir. Pistonlu makinede yüksek darbe kapasitesi ve uygun dinamik aralık önem kazanır.

Tek sensör bütün ihtiyaçları karşılamayabilir. Genel hız trendi için bir kanal, rulman zarfı için dinamik ivme kanalı ve devir için takometre birlikte tasarlanabilir. Ölçüm sisteminin kanal kapasitesi sensör sayısından önce belirlenmelidir.

Enine hassasiyet ve sensör ekseni

Tek eksenli sensör ana eksene dik harekete de küçük oranda yanıt verir; bu özellik enine hassasiyet olarak belirtilir. Çok yüksek çapraz titreşimin bulunduğu noktada ölçümü etkileyebilir. Üç eksenli sensör aynı konumda üç yönü toplar fakat montaj yüzeyi ve eksen işaretleri doğru yönlendirilmelidir.

Sensör etiketi ve kablo çıkışı her zaman ölçüm eksenini göstermeyebilir. Teknik çizim incelenir, kanal yönleri devreye alma sırasında kontrollü uyarımla doğrulanır.

Kalibrasyon ve izlenebilirlik

Kalibrasyon belgesi hassasiyet, referans frekans ve tarih bilgisi sağlar. Kritik sistemlerde periyodik kalibrasyon aralığı kalite prosedürüne göre belirlenir. Yerinde fonksiyon kontrolü kalibrasyonun yerine geçmez ancak kablo kopması, polarite ve kanal ölçeğini kontrol eder.

Sensör değiştirildiğinde yeni hassasiyet veri toplama sistemine girilir. Eski trendle fark oluşursa mekanik değişim kararı vermeden ölçek ve montaj doğrulanır. Seri numarası kanal geçmişinde tutulur.

Kablo uzunluğu ve sinyal şartlandırma

Uzun kablo kapasitesi IEPE sinyalinin yüksek frekans ve maksimum genlik kapasitesini etkileyebilir. Sabit akım değeri, besleme gerilimi ve kablo uzunluğu üretici hesabıyla kontrol edilir. Kablo makarası halka halinde bırakılırsa elektromanyetik kuplaj artabilir.

4–20 mA döngüsünde toplam yük direnci, besleme gerilimi ve bariyer düşümü birlikte hesaplanır. Kablo kopması ve kısa devre için arıza akımı aralığı PLC mantığında tanımlanır.

Montaj yüzeyi hazırlığı

Saplama deliği mil eksenine uygun yönde, düz yüzeye işlenir. Sensör tabanı tüm yüzeyiyle temas etmeli; aşırı tork gövdeye zarar vermemelidir. İnce boya veya yapıştırıcı tabakası frekans cevabını değiştirir. Montaj noktası makine üzerinde kalıcı kodla işaretlenir.

Yapıştırma pedi sökülürken gövde yüzeyine zarar verilmemeli, yeni ped eski yapıştırıcı üzerine konmamalıdır. Mıknatıs yüzeyi metal talaşından temizlenir; talaş sensörü eğik oturtabilir.

Satın alma şartnamesi

Şartname yalnız model adı değil; ölçüm ekseni, hassasiyet toleransı, kullanılabilir bant, dinamik aralık, sıcaklık, IP/Ex gereksinimi, bağlantı, kablo ve montaj dişini içermelidir. Sertifika numarası ve aksesuar uyumluluğu teslimatta doğrulanır.

Online ve taşınabilir kullanım farkı

Taşınabilir ölçümde sensör farklı makinelerde kullanılır; sağlam konektör, hızlı montaj ve geniş genel bant önemlidir. Online kullanımda uzun dönem çevresel dayanım, kablo sızdırmazlığı, kanal sağlık takibi ve montajın kalıcılığı öne çıkar. Aynı sensör modeli her iki iş için kullanılabilse de aksesuar ve kablo düzeni farklılaşabilir.

Sensör yerleşim planı

Yatakların tamamına sensör koymak otomatik olarak iyi veri sağlamaz. Kuvvet yolu, beklenen arıza yönü ve bakım erişimi incelenir. Eksenel kanal kaplin veya itme yatağına yakın, radyal kanallar yük taşıyan yatak bölgesinde seçilir. Kablo değişimi için servis payı bırakılır.

Yerleşim çizimi sensör ekseni, kanal etiketi, kablo numarası ve montaj dişini gösterir. Üç eksenli sensörde X-Y-Z yönleri tesis koordinatına bağlanır. Makine değişikliğinde çizim güncellenir.

Devreye alma ölçümü

Kurulum sonrası makine dururken gürültü tabanı, çalışırken bias ve genlik kontrol edilir. Taşınabilir referans sensörle karşılaştırma yapılabilir. Frekans cevabındaki beklenmeyen pik, gevşek montaj veya kablo hareketini gösterebilir. İlk veri doğrulanmadan alarm eşikleri etkinleştirilmez.

Yedek sensör stoklanacaksa depolama sıcaklığı, konektör kapağı ve kalibrasyon süresi izlenmelidir. Aynı mekanik ölçülere sahip farklı hassasiyetli modeller karışmaması için etiketlenir ve kurulumdan önce kanal ölçeği doğrulanır.

Kurulum fotoğrafı ve yön bilgisi ekipman dosyasına eklenir.

Sonuç

Doğru sensör, hedef sinyali uygun bant ve dinamik aralıkta güvenilir biçimde veri sistemine taşır. Ürün seçenekleri için BALANSTEK vibrasyon sensörleri, saha analizi için vibrasyon analizi hizmeti ve sürekli takip için online izleme sistemleri incelenebilir.