Οδηγός Αγοράς για Μετρητές Δόνησης

Οι μετρητές δόνησης είναι κατάλληλοι για την τακτική καταγραφή φυσικών παραμέτρων όπως η μετατόπιση δόνησης (displacement), η ταχύτητα δόνησης (velocity) και η επιτάχυνση (acceleration) δόνησης. Ορισμένοι μετρητές δόνησης έχουν επίσης άλλες επιλογές μέτρησης, όπως μέτρηση θερμοκρασίας, μέτρηση ταχύτητας ή προσδιορισμό της παραμέτρου του ρουλεμάν. Ένας μετρητής δόνησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο της γενικής κατάστασης καθώς και της κατάστασης μεμονωμένων εξαρτημάτων (ρουλεμάν κυλίνδρων, γρανάζια κ.λπ.) ενός μηχανήματος.

Οι εξελίξεις των τάσεων αυτών των παραμέτρων παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την επικείμενη ζημιά. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να προγραμματιστούν χρονοδιαγράμματα συντήρησης ή διακοπές λειτουργίας του μηχανήματος ανάλογα με την κατάσταση του μηχανήματος. Με αυτήν την ιδέα, ένας μετρητής κραδασμών αυξάνει τη λειτουργική ασφάλεια αφενός και ταυτόχρονα αυξάνει την απόδοση του μηχανήματος λόγω των βελτιστοποιημένων χρόνων λειτουργίας του μηχανήματος και των μειωμένων χρόνων διακοπής λειτουργίας. Ως φορητές συσκευές, οι μετρητές δόνησης από μπορούν να χρησιμοποιηθούν αυτόνομα, ακόμη και σε δυσπρόσιτα μέρη. Ανάλογα με το μοντέλο του μετρητή δόνησης, τα δεδομένα μέτρησης μπορούν επίσης να αποθηκευτούν και στη συνέχεια να αξιολογηθούν με τη βοήθεια του λογισμικού.

Στην επιλογή ενός μετρητή δόνησης έχουν καθοριστική σημασία οι παρακάτω προδιαγραφές: Το εύρος μέτρησης, το εύρος συχνοτήτων, τη δυνατότητα ανάλυσης FFT, τον προσδιορισμό της παραμέτρου του ρουλεμάν, την εφαρμογή μετρητή δονήσεων σε μονάδα παραγωγής ενέργειας, η χωρητικότητα μνήμης και άλλες λειτουργίες μέτρησης. Μια συχνή εφαρμογή είναι η παρακολούθηση και η αξιολόγηση μηχανών σύμφωνα με το DIN EN ISO 10816. Αυτό το πρότυπο ταξινομεί διάφορα μεγέθη μηχανών ανάλογα με την ισχύ μετάδοσης κίνησης και εκχωρεί οριακές τιμές στις επιμέρους κατηγορίες, η συμμόρφωση με τις οποίες εγγυάται την ασφαλή, απρόσκοπτη λειτουργία.

Μια άλλη σημαντική παράμετρος στην παρακολούθηση κραδασμών είναι η ταχύτητα. Ορισμένοι μετρητές δονήσεων έχουν επομένως ενσωματωμένους αισθητήρες ταχύτητας που έρχονται σε επαφή ή δεν έρχονται σε επαφή με τους οποίους η ταχύτητα μπορεί να προσδιοριστεί απευθείας επί τόπου. Δεδομένου ότι τα ελαττωματικά εξαρτήματα ή τα ρουλεμάν συχνά δημιουργούν αυξημένες τιμές τριβής κατά την περιστροφή, η θερμοκρασία επιφάνειας ενός μηχανήματος στην άμεση γειτνίαση με τα κρίσιμα εξαρτήματα μπορεί επίσης να παρέχει πολύτιμες πληροφορίες για την κατάσταση του μηχανήματος. Ορισμένοι συλλέκτες δεδομένων μέτρησης έχουν επομένως και αισθητήρες θερμοκρασίας για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας της επιφάνειας.

Μια άλλη χρήσιμη λειτουργία είναι η ανάλυση FFT. Με αυτήν την αξιολόγηση συχνότητας, η συμπεριφορά των κραδασμών μιας μηχανής μπορεί να αναλυθεί ως προς τις συχνότητες δόνησης.Οι μετρητής δονήσεων με την αντίστοιχη λειτουργία δείχνουν το φάσμα συχνοτήτων του μηχανήματος στην οθόνη. Οι κορυφές συχνοτήτων εντός του φάσματος μπορεί να υποδηλώνουν ζημιά στα ρουλεμάν κύλισης. Για να μπορέσουμε να εντοπίσουμε τα σφάλματα με μεγαλύτερη ακρίβεια, απαιτούνται οι συχνότητες βλάβης των εξαρτημάτων σε μια δεδομένη ταχύτητα. Οι συχνότητες βλάβης μπορούν να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας τύπους και πληροφορίες σχετικά με αυτό μπορούν συχνά να ληφθούν από τον κατασκευαστή του εξαρτήματος.

Οι μετρήσεις δόνησης μπορούν και πρέπει να λαμβάνονται όχι μόνο για την παρακολούθηση της κατάστασης του μηχανήματος, αλλά και για τον προσδιορισμό της επίδρασης των δονήσεων του μηχανήματος στον χειριστή του μηχανήματος. Οι κραδασμοί μπορεί να είναι μόνιμοι και συνεχείς ή μπορεί να συμβαίνουν μόνο περιοδικά. Οι δονήσεις μπορεί να είναι αδρανειακές, (δηλαδή μια δύναμη που επενεργεί σε ένα αντικείμενο), σχετικές ή ελεύθερες (όταν υπάρχει μετατόπιση). Ανάλογα με τη θέση του χειριστή και την εγγύτητα του/της με τον εξοπλισμό, μπορεί να παρουσιάσει δονήσεις ολόκληρου του σώματος ή χεριού-βραχίονα.

Εάν η έκθεση υπερβαίνει τα επιτρεπτά όρια, ο χειριστής μπορεί να αντιμετωπίσει μακροχρόνια προβλήματα με τα δάχτυλά του, τα χέρια, την πλάτη και άλλα μέρη του σώματος του. Επομένως, ανεξάρτητα από τον τύπο δόνησης που πρόκειται, η δόνηση θα πρέπει να αξιολογείται σύμφωνα με τον αντίκτυπό της στην υγεία και την ασφάλεια του χειριστή του μηχανήματος. Εάν είναι δυνατόν, αλλαγές στο ίδιο το μηχάνημα (ή στον χρόνο που αφιερώνει ο χειριστής χρησιμοποιώντας το μηχάνημα) θα πρέπει να γίνουν αμέσως για να αποτραπεί ή να περιοριστεί η έκθεση του χειριστή σε αρνητικούς κραδασμούς.

Οι μετρητές δόνησης χρησιμοποιούνται επίσης για τη μέτρηση των κραδασμών στα κτίρια. Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που μπορούν να συμβάλουν στη δόνηση στα κτίρια, όπως η εγγύτητα του κτιρίου σε δρόμους υψηλής κυκλοφορίας, σιδηροδρομικές γραμμές, αεροδρόμια, λατομεία, εργοτάξια και άλλες βαριές βιομηχανικές περιοχές. Επιπλέον, τα κτίρια μπορούν να δονούνται λόγω φυσικών αιτιών όπως ο άνεμος, ο καιρός και οι σεισμοί ή λόγω της λειτουργίας εσωτερικών στοιχείων του κτιρίου όπως οι ανελκυστήρες και τα συστήματα θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού (HVAC). Οι δοκιμές κραδασμών βοηθούν στον προσδιορισμό των περιοχών ενός κτιρίου που διατρέχουν υψηλότερο κίνδυνο δόνησης. Η τακτική παρακολούθηση των κραδασμών σε περιοχές υψηλού κινδύνου μπορεί να παρέχει στους διαχειριστές ακινήτων εκ των προτέρων ειδοποίηση για δομικά ζητήματα που σχετίζονται με τους κραδασμούς.

Τα επιτρεπτά όρια έκθεσης για τους κραδασμούς καθορίζονται από οντότητες όπως ο Διεθνής Οργανισμός Προτύπων (ISO). Οι κανονισμοί δόνησης ISO περιλαμβάνουν:

- DIN ISO 10816 (σοβαρότητα κραδασμών σε μηχανήματα)
- DIN ISO 7919 (μηχανική δόνηση)
- DIN 4150 (δομική δόνηση, κτίρια)
- DIN ISO 10816-3 (κατάσταση μηχανής, κραδασμοί μηχανής)
- DIN ISO 2631 (έκθεση ολόκληρου του σώματος)
- DIN ISO 5349-1 και DIN ISO 5349-2 (δόνηση χεριού-βραχίονα)