ارتعاش، لرزش، نوسان یا Vibration به پدیده‌ای مکانیکی اشاره دارد که همواره در تمامی سیستم‌های متحرک صنعتی رخ می‌دهد. ارتعاشِ ابزارها و ماشین‌های دوار از قبیل توربین‌ها، ژنراتورها، پمپ‌ها، موتورها، فن‌ها و … در حین کارکرد آن‌ها امری طبیعی است. اما اگر این نوسانات از حد معینی فراتر روند به بروز حوادث و یا حداقل خرابی تجهیز منتج می‌شوند. به‌همین علت اندازه‌گیری این ارتعاشات به‌وسیله‌ی سنسور ارتعاش (ارتعاش‌سنج/سنسور ویبریشن) از اهمیت بالایی برخوردار است.

ارتعاش بیش‌از‌حد می‌تواند باعث مشکلاتی همچون کاهش کارایی تجهیز، سایش قطعات، افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری و حتی توقف‌های پیش‌بینی‌نشده در خطوط تولید شود. سنسورهای ارتعاش که برای شناسایی و تحلیل این پدیده طراحی شده‌اند، امکان نظارت دائمی بر وضعیت تجهیزات را فراهم می‌کنند. این نظارت مداوم به کاهش خطرات احتمالی و افزایش بهره‌وری صنعتی کمک می‌کند. همچنین، داده‌های جمع‌آوری‌شده از سنسورهای ارتعاش در چارچوب برنامه‌های پایش وضعیت (Condition Monitoring) و نگهداری پیش‌بینانه (Predictive Maintenance) تحلیل می‌شوند. این اقدامات به شناسایی سریع مشکلات پیش از وقوع خرابی‌های بزرگ کمک کرده و هزینه‌های ناشی از تعمیرات سنگین یا توقفات طولانی‌مدت را به حداقل می‌رسانند. سنسور ارتعاش با ارائه اطلاعات دقیق و لحظه‌ای به مهندسان، نقش کلیدی در حفظ ایمنی، بهینه‌سازی عملکرد و افزایش طول عمر تجهیزات ایفا می‌کند.

همین مثال را در ماشین‌های دوار صنعتی لحاظ کنید. ماشین روشن می‌شود و در حال کار است. به‌ واسطه‌ حرکت ماشین در جهت‌های مختلف، نوساناتی ایجاد می‌شود. این نوسانات موج‌های سینوسی دارند و انگار در داخل ماشین یک سیستم جرم و فنر تا زمان کارکرد ماشین، در حال نوسان است.

سنسورهای ارتعاشی این دسته که به سیستم‌های ارتعاش مجاورتی نیز معروف هستند، بر اساس فاصله فیزیکی با منبع ارتعاش یا موقعیت مکانی آن عمل می‌کنند. اگر به تصویر مقابل دقت کنید، نوک سنسور ویبریشن به یک ماشین دوار مانند شفت یک موتور در حال دوران نزدیک می‌شود. در این تکنولوژی اندازه‌گیری لرزش، نوک سنسور با سیم‌پیچ پوشیده شده است. به همین دلیل، هنگامی که سنسور به شفت نزدیک می‌شود، جریان‌های گردابی شکل می‌گیرند و ولتاژ تولید می‌شود. هرچه فاصله‌ی ویبریشن سنسور با شفت در حال تغییر باشد، این جابجاییِ فاصله باعث ایجاد ولتاژها و در نتیجه خروجی‌ها و همچنین شکل موج‌های متفاوتی می‌شود. این خروجی‌ها به اپراتور تجهیزات کمک می‌کند تا منطبق با استانداردهای جهانی، بیش از حد بودن این نوسانات را تشخیص دهد و اقدامات لازم را انجام دهد.

 این دسته از سنسورهای لرزش که با نام Velocity Sensors شناخته می‌شوند، بر اساس پارامتر سرعت، در بازه‌ی زمان کار می‌کنند. این سنسورها مستقیماً بر روی شیء در حال دوران نصب می‌شوند و نیازی به منبع تغذیه خارجی ندارند. در بسیاری موارد این ترانسمیترها سیگنال 4 الی 20 میلی‌آمپر را به‌عنوان خروجی تحویل می‌دهند. سنسورهای سرعت علاوه بر اندازه‌گیری دقیق لرزش، به دلیل طراحی ساده و عدم نیاز به تغذیه خارجی، از نظر اقتصادی نیز به‌صرفه هستند. کاربردهای آن‌ها شامل پایش وضعیت تجهیزات دوار مانند پمپ‌ها، موتورها، و کمپرسورها می‌شود که در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی و نیروگاه‌ها استفاده گسترده‌ای دارند.

جهت نمایش اطلاعات بیشتر از ویبریشن سنسور سرعت برند هنسفورد مدل HS-420 کلیک کنید.

دسته‌ی سوم از سنسورهای لرزش، بر پایه‌ی کمیت شتاب کار می‌کنند. خروجی این سنسورها بر حسب شتاب جاذبه‌ی زمین (g) می‌باشد و مستقیماً بر روی تجهیز نصب می‌شوند. فاکتور حساسیت در سنسورهای ارتعاش از نوع شتاب‌سنج از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا دقت اندازه‌گیری و تحلیل صحیح وضعیت تجهیزات به این فاکتور بستگی دارد. این سنسورها به‌ویژه برای اندازه‌گیری ارتعاشات با دامنه و فرکانس بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند و در نظارت بر عملکرد دستگاه‌هایی مانند پمپ‌ها، کمپرسورها، فن‌ها و سایر ماشین‌آلات صنعتی کاربرد دارند. شتاب‌سنج‌ها به دلیل دقت بالا و توانایی تشخیص تغییرات اولیه در سیستم‌ها، نقش مهمی در نگهداری پیش‌بینانه و شناسایی مشکلات قبل از تبدیل‌شدن به خرابی‌های جدی دارند. همچنین به دلیل حساسیت بالا، می‌توانند ارتعاشات در فرکانس‌های مختلف را اندازه‌گیری کرده و اطلاعات دقیقی برای تحلیل وضعیت سیستم فراهم کنند.

جهت دریافت اطلاعات بیشتر از ویبریشن سنسور شتاب برند Hansford مدل HS-150 و HS-150S کلیک کنید.

ارتعاش در یک تعریف خاص، حرکت نوسانی در واحد زمان می‌باشد، مانند چیزی که در سیستم جرم و فنر دیدیم. طبق مفاهیم فیزیکی، مشتق‌گیری از جابجایی در بازه زمانی، سرعت لحظه‌ای (V) را مشخص می‌کند. همچنین، مشتق‌گیری از سرعت در بازه زمانی، شتاب لحظه‌ای (a) را نشان می‌دهد. بنابراین، پارامترهای سرعت و شتاب در بازه زمانی تفاوت اساسی با پارامتر جابجایی ندارند. با مشتق‌گیری از شکل موج هر یک، می‌توان شکل موج سینوسی مربوط به سرعت و شتاب را در واحد زمان به دست آورد.

شرکت‌های تولید‌کننده‌ سنسور لرزش با کمک همین مفاهیم پایه‌ای فیزیک و نمودارهای سینوسی به تحلیل رفتار اجسام مدور می‌پردازند. همین امر سبب تولید انواع سنسور ویبریشن در دسته‌بندی‌های متفاوت بر اساس خروجی سنسورها شده‌ است.

در هر سیستمی که دارای قطعات مکانیکی و محترک باشد، پای سنسور لرزش نیز به آنجا باز خواهد شد. تمام کارخانه‌ها از جمله کارخانه‌های تولیدی مانند تولید سیمان، تولید کاغذ، تولید موادغذایی، تمام سیستم‌های نیروگاهی، پالایشگاهی و پتروشیمی که همگی دارای سیستم‌های مکانیکی هستند، به سنسور لرزش و مانیتورینگ آن نیازمند هستند. چه‌بسا در سیستم‌های اتوماسیون گسترده معمولاً بسیاری از ماشین‌های صنعتی به‌صورت متوالی به یکدیگر متصل هستند. حال فرض کنید یکی از این اجزاء به‌ علت لرزش نامتعارف و بیش‌ از حد دچار خرابی شود. قطعاً این خرابی به سیستم‌های مجاور هم منتقل می‌شود و احتمالاً ضررهای هنگفت مالی و حتی جانی به‌دنبال خواهد داشت. پس اهمیت نظارت و کنترل بر نوسانات سیستم‌های صنعتی از واجبات است.

این مطلب مفاهیم فیزیکی و صنعتی مرتبط با سنسور ارتعاش را توضیح می‌دهد. در همین راستا لازم به ذکر است شرکت آرکا کنترل شریف در زمینه‌ی مشاوره، مهندسی و فروش انواع سنسور ارتعاش، از انواع برندهای مطرح بازار جهانی، از جمله سنسور ارتعاش برند Hansford، Bently Nevada ،K&B ،METRIX ،FFE  و دیگر کمپانی‌های مطرح بین‌المللی با بهترین قیمت و کیفیت آمادگی خدمت‌رسانی می‌باشد. جهت ارتباط با کارشناسان ما می‌توانید از طریق زیر اقدام نمایید:

📞 تلفن: 88302413-021
📲 واتس اپ: 3344170-0903
📧 ایمیل: info@arkacontrols.com