خلاصه اختراع :

خلاصه توصیف اختراع عنوان اختراع: "دستگاه تست و تنظیم سنسورها و سوئیچ های ویبره" در صنایع مختلف سنسورهای لرزش به منظور تعیین میزان لرزش موجود مورد استفاده قرار می گیرند. انواع این سنسورها عبارت است از: 1- سنسورهای مطلق 2- سنسورهای نسبی البته سوئیچ های لرزش نیز در صنعت وجود دارند كه نسبت به میزان لرزش حساس بوده و در صورتی كه مقدار لرزش از مقدار آستانه تعریف شده بیشتر شود عمل می كنند. سنسورهای مطلق این سنسورها به منظور تعیین میزان لرزش تجهیزات نسبت به مكان ثابت (زمین) مورد استفاده قرار می گیرند. سنسورهای پیزوالكتریك كه بر روی بدنه تجهیزات نصب شده و لرزش تجهیزات را اندازه گیری می كنند از دسته این سنسورها هستند. این سنسورها بر روی تجهیزات مختلف شامل بدنه موتورها، گیربكس ها، توربین ها، ژنراتورها، پمپ ها، یاتاقان ها و غیره نصب شده و میزان لرزش را بر حسب میكرو متر یا میكرو زیمنس اندازه گیری می كنند. در این گونه سنسورها زمان مهم نیست. سنسور های نسبی این سنسورها به منظور تعیین لرزش بین دو قطعه متحرك كه نسبت به هم باید ثابت باشند (هر دو باید با سرعت ثابتی حركت كنند) استفاده می شود. از جمله این سنسورها پی كاب مغناطیسی بوده و معمولا محل نصب آن ها در یك جای ثابت به منظور سنجش میزان لرزش قطعه متحرك بر حسب فاصله در ثانیه می باشد. به عنوان نمونه از این سنسورها می توان به منظور تعیین میزان ویبره شافت های متحرك (شافت بین توربین و ژنراتور) استفاده نمود. سنسورهای نسبی با استفاده از خاصیت مغناطیسی كار می كنند و با كم و زیاد شدن فاصله هوایی بین قطعه متحرك و سنسور مقدار این خاصیت مغناطیسی تغییر كرده و بر اساس آن مقدار ویبره در ثانیه محاسبه می شود. بنابراین این سنسورها مقادیر را به صورت میلی متر بر ثانیه اندازه گیری می كنند و لذا زمان در سنسورهای لرزش نسبی مهم می باشد. در این نوع سنسورها معمولا مقدار ویبره به جریان تبدیل شده و با عددی بین 4 تا 20 میلی آمپر نمایش داده می شود. البته در برخی موارد مقدار قابل نمایش به ولتاژ تبدیل شده و در محدوده 0 تا 10 ولت نشان داده می شود. انواع مختلف سنسورها مقادیر عددی مختلفی را نشان می دهند و مقادیر نشان داده شده توسط سنسورها به نوع آن ها بستگی دارد. در انتخاب سنسورها نوع محیط و همچنین میزان لرزش محل اهمیت دارد و شركت های تولیدكننده قطعات و تجهیزات برای محصولات تولیدی خود حداكثر لرزش قابل تحمل و مجاز را مشخص نموده و به مصرف كننده اعلام می دارند. سنسورها در مدل های مختلف تولید می شوند بعضی از آن ها دارای ترانسمیتر داخلی بوده و برخی دیگر بدون ترانسمیتر می باشند و با كابل به ترانسمیتر وصل می شوند. سوئیچ لرزش دارای سنسورهایی هستند كه با تنظیم آن ها می توان مقدار لرزش مورد نظر را تعیین نموده و در صورتی كه بیش از مقدار تعیین شده باشد سوئیج به طور اتوماتیك عمل می كند. معمولا سوئیچ-ها دارای شستی ریست(reset)، بوبین ریست و یا هر دو می باشند. اصول كار سوئیچ ویبره مغناطیسی: همان طور كه در شكل 1 نشان داده شده است این سوئیچ دارای آهن ربایی دائم با مقدار میدان مغناطیسی متغیر بوده و این میدان مغناطیسی می تواند یك گوی آهنی را به سمت خود جذب نماید. با بالا رفتن لرزش، جاذبه زمین بر میدان مغناطیسی سوئیچ غلبه نموده و گوی آهنی بر روی اهرم میكروسوئیچ داخل سنسور افتاده و سبب می شود میكروسوئیچ عمل كند. عملكرد میكروسوئیچ به مدار فرمان تجهیز اعمال شده و سبب از متوقف شدن موتور، توربین، ژنراتور، پمپ و یا سایر تجهیزات می شود. شكل 1- نقشه شماتیك سوئیچ لرزش حالت ریست كردن سوئیچ لرزش: یك بوبین به صورت لحظه ای مغناطیسی شده و باعت بالا رفتن گوی آهنی و جذب آن توسط آهنربای دائم می شود و در این حالت سوئیچ دوباره آماده به كار می شود. البته این كار به صورت دستی نیز قابل انجام می باشد. هدف از طراحی دستگاه تست و تنظیم سنسورها و سوئیچ های ویبره، تست و مقایسه نمودن سنسورهای لرزش در محدوده 4 تا 20 میلی آمپر و یا 0 تا 10 ولت، تنظیم سوئیچ های لرزش و تعیین مقادیر استاندارد عملكرد سوئیچ ها برای تجهیرات مختلف می باشد. در شكل های 2 و 3 نیز به ترتیب شماتیك دستگاه و همچنین مدار تبدیل كننده لرزش به ولتاژ نشان داده شده است. شكل 2- نقشه شماتیك دستگاه تست و تنظیم سنسورها و سوئیچ های ویبره شكل 3- مدار تبدیل كننده لرزش به ولتاژ این دستگاه ساخته شده است و با استفاده از آن به راحتی می توان حساسیت سنسورها را تست و با هم مقایسه نمود. به علاوه می توان حساسیت سوئیچ های لرزش را كم و زیاد نمود. این دستگاه قابلیت ایجاد لرزش های مختلف را در محل سنسورها دارد كه تاكنون در صنعت امكان ایجاد آن ها وجود نداشته است و لذا به راحتی می توان انواع مختلف لرزش ها را شبیه سازی و در ادامه صحت عملكرد سنسورهای لرزش و همچنین سوئیچ ها را تست نمود. از جمله قابلیت های این دستگاه می توان به قابلیت تغییر فركانس لرزش، تغییر پهنای لرزش، ایجاد لرزش های با دامنه های متغیر، سرعت بالا در تغییر مقدار لرزش و نمایش مقدار عددی نتایج به صورت دیجیتال اشاره نمود. نمونه داخلی این اختراع وجود ندارد و این اختراع نسبت به نمونه های خارجی دارای مزایای زیر می باشد: 1- ارزان بودن 2- سادگی 3- قابلیت جابجایی و حمل آسان 4- قابلیت تغییر فركانس لرزش 5- نمایش مقدار عددی نتایج به صورت دیجیتال 6- قابل تنظیم و دارای دو خروجی ولتاژ و جریان 7-دقت بالا در عملكرد 8-ایجاد لرزش با دامنه های متغیر یك نمونه از كاربردهای این دستگاه می تواند در مورد زیر استفاده شود: فرض كنیم كه فن مربوط به سیستم خنك سازی توسط آب دارای یك موتور می باشد. مطلوب این است كه این موتور در صورتی كه میزان لرزش از 10 میلی متر بر ثانیه تجاوز كند متوقف شود. در این سیستم یك سنسور لرزش (به منظور تعیین میزان لرزش) و همچنین یك سوئیچ لرزش (به منظور متوقف نمودن موتور در صورتی كه میزان لرزش از مقدار مجاز بیشتر شود) قرار داده شده و آستانه عملكرد سوئیچ در 10 میلی متر بر ثانیه تنظیم می گردد. به منظور تست این سنسور و سوئیچ می توان از دستگاه اختراع شده استفاده نمود.