Bezdotykowy pomiar drgań

Służący do pomiaru drgań wibrometr laserowy PDV-100 jest jednym z nielicznych tego typu urządzeń w Polsce i wnosi nową jakość i możliwości w pomiarach drgań i diagnostyce maszyn. Zasada działania wibrometru laserowego opiera się na porównaniu wiązki lasera odbitej od badanego obiektu i docierającej do fotodetektora ze znanym sygnałem referencyjnym. Porównanie to jest możliwe dzięki wykorzystaniu zjawiska Dopplera, które polega na zmianie częstotliwości fali wywołanej ruchem źródła fali lub odbiornika. Inaczej mówiąc częstotliwość fali rośnie (barwa światła przesuwa się w kierunku fioletu) przy wzajemnym zbliżaniu się źródła i odbiornika, a maleje (barwa światła przesuwa się w kierunku czerwieni) podczas oddalania się źródła fali i odbiornika. Sygnał wyjściowy z przetwornika laserowego jest proporcjonalny do prędkości drgań badanego obiektu. Wibrometr laserowy zapewnia pomiar bezdotykowy drgań, dzięki czemu eliminuje się zakłócenia spowodowane masą czujników pomiarowych, a także niską lub wysoką temperaturą punktu pomiarowego.Poza tym pomiar może być realizowany z dużej odległości. Jako przetwornik drgań może współpracować z dowolnym analizatorem drgań o wejściu bezpośrednim w celu rejestracji i analizy mierzonego sygnału. Wyróżnia się szerokim pasmem częstotliwościowym, pozwalającym na analizę drgań od częstotliwości bliskich zera, co daje możliwość diagnozowania maszyn o niskiej prędkości obrotowej wirnika. Bezdotykowy pomiar drgań umożliwia bezpośredni pomiar drgań wałów maszyn, co wnosi nową jakość w możliwościach diagnozowania maszyn wirnikowych.

Wibrometr laserowy PDV-100 umożliwia :

• 1.Diagnostyka napędów maszyn przy wykorzystaniu bezpośrednich pomiarów drgań wału. W diagnostyce eksploatacyjnej często spotykamy zespoły maszyn z łożyskami ślizgowymi. Ponieważ głównym źródłem drgań maszyny wirnikowej są siły dynamiczne związane z ruchem obrotowym wirnika , to powinny być przede wszystkim mierzone drgania samego wirnika. W przypadku łożysk ślizgowych warstwa oleju tłumi w znaczny sposób sygnał drganiowy wirnika i jego drgania i ich zmiany mogą być kilkakrotnie większe od drgań obudów łożysk. Wał w łożyskach ślizgowych przemieszcza się w obrębie luzu promieniowego w panewce. Dlatego dla skutecznego monitorowania napędów z łożyskami ślizgowymi konieczne jest uzupełnienie badań o pomiar drgań wałów. Jeżeli napęd jest wyposażony w łożyska toczne, a maszyna napędzana w łożyska ślizgowe, to nie można porównywać poziomu drgań obudów łożysk tych maszyn ze względu na tłumienie drgań w łożyskach ślizgowych. W widmie częstotliwości drgań uzyskanym przy pomocy wibrometru laserowego nie ma niepożądanych składowych nisko częstotliwościowych wynikających z nieliniowej charakterystyki w tym przedziale częstotliwości i całkowania przez układ pomiarowy. Ponieważ zasada działania wibrometru laserowego opiera się na porównaniu wiązki lasera odbitej od badanego obiektu i docierającej do fotodetektora oraz wykorzystaniu zjawiska Dopplera, powierzchnia wału (ścieżka pomiarowa) powinna być dostatecznie przygotowana. 
• 2.Diagnostyka drganiowa stanu dynamicznego niskoobrotowych silników. W tradycyjnych technikach pomiaru drgań maszyn wykorzystywane są przetworniki piezoelektryczne (akcelerometry). Zastosowanie tego rodzaju przetworników wymaga ich bezpośredniego mocowania do badanych elementów maszyny. W wielu przypadkach nie jest to możliwe ze względu na warunki pracy badanych struktur lub z uwagi na ograniczenia techniczno-konstrukcyjne i eksploatacyjne. Innym powodem są nisko częstotliwościowe drgania często spotykane w niskoobrotowych silnikach. Ich pomiar za pomocą standardowych akcelerometrów, ze względu na niskie pasmo częstotliwości jest trudny, a często wręcz niemożliwy. Stwarza to konieczność wykorzystania innych narzędzi pomiarowych opartych o bezdotykowe metody realizacji pomiaru. W takich przypadkach laserowe techniki pomiarowe, jako bezdotykowe , spełniają swoje zadanie. Wibrometr laserowy PDV-100 zapewnia bezstykowy pomiar drgań w zakresie częstotliwości od 0, 5 Hz do 22 kHz. 
• 3.Pomiary i analiza drgań czoła uzwojeń stojana silnika. Laserowa technika pomiarów drgań umożliwia pomiar i analizę drgań uzwojeń i rdzenia stojanów silników. W tym przypadku konieczny jest otwór w korpusie stojan umożliwiający przelot wiązki do zadanego punktu pomiarowego. Drgania maszyn elektrycznych mają nie tylko podłoże mechaniczne, ale także są wynikiem przyczyn natury elektromagnetycznej. Wszystkie przyczyny drgań natury elektromagnetycznej można wyeliminować po wyłączeniu zasilania. W przypadku wysokiej temperatury lub zwarcia w stojanie uzwojenie stojana drga w płaszczyźnie promieniowej lub osiowej i w widmie drgań występuje składowa o częstotliwości 2xf sieci. Poziom drgań zwiększa się wraz z nagrzewaniem silnika. Wiele informacji istotnych o stanie uzwojenia i rdzenia stojana można uzyskać realizując pomiary drgań czoła uzwojeń stojana i rdzenia silnika w czasie jego rozruchu.
•  4.Pomiary i analiza drgań transformatora dużej mocy. Diagnostyka drganiowa transformatorów dużej mocy jest utrudniona ze względu na ograniczenia wynikające z bezpieczeństwem obsługi. Teren jest ogrodzony i wejście wymaga szeregu formalnych zabiegów. Wibrometr laserowy pozwala szybko i w sposób bezpieczny wykonać badania. Stosując technikę wibrometrii laserowej można przede wszystkim ocenić stan techniczny rdzenia transformatora. Składowe drgań do 500 Hz są traktowane jako składowe pochodzące i charakteryzujące drgania magnetostrykcyjne rdzenia. Składowe w przedziale od 500 Hz do 1500 Hz charakteryzują pracę urządzeń chłodzących, natomiast składowe w pasmie powyżej 1500 Hz są generowane i charakteryzują prace rdzenia badanego transformatora.
•  5. Pomiary drgań częstotliwości rezonansowych elementów maszyn. Technika wibrometrii laserowej ma szczególne zastosowanie w wyznaczaniu częstotliwości drgań własnych elementów maszyn. Bezdotykowy pomiar nie wnosi dodatkowej masy do badanego obiektu i nie zakłóca samego pomiaru. Dzięki bezdotykowej metodzie pomiarowej można rejestrować częstotliwości rezonansowe różnego rodzaju przetworników.
•  6. Inne możliwości zastosowań wibrometrii laserowej:                                                                                                                  a-Pomiary i analiza drgań szyn wyprowadzenia mocy bloku energetycznego.                                                                        b-Diagnostyka izolatorów linii wysokiego napięcia.                                                                                                                        c-Pomiar drgań konstrukcji nośnych i zawiesi .                                                                                                                                   Zastosowania wibrometru laserowego w diagnostyce drganiowej maszyn jest nowym i rozszerzającym znacznie możliwości diagnostyczne narzędziem do oceny technicznej urządzeń elektrycznych. ZEC DIAGPOM dokłada wszelkich starań aby wprowadzając nowe technologie przyczyniać się do wyeliminowania lub skrócenia do minimum czasów przestojów urządzeń, zwiększenia ich niezawodności i dyspozycyjności, zapobiegania nieodwracalnym uszkodzeniom a przez to osiągnięciu oszczędności kosztów eksploatacyjnych .