تخيل لو أن المعدات الهامة في خطوط الإنتاج يمكنها إصدار تحذيرات مبكرة قبل حدوث الأعطال، مما يمنع التوقف غير المتوقع. ستكون وفورات الوقت والتكلفة المحتملة للشركات كبيرة. تمثل مستشعرات الاهتزاز واحدة من التقنيات الرئيسية التي تجعل هذا ممكنًا. تعمل مثل الأطباء المهرة، فهي تراقب باستمرار "نبض" المعدات، وتحلل بيانات الاهتزاز لتقييم الصحة التشغيلية وتمكين الصيانة التنبؤية.
مستشعرات الاهتزاز، والمعروفة أيضًا باسم مقاييس الاهتزاز، أو مستشعرات الكشف عن الاهتزاز، أو أجهزة التقاط الاهتزاز، هي أجهزة تكتشف الاهتزازات الميكانيكية عن طريق تحويلها إلى إشارات كهربائية للمراقبة والتحليل. تلعب هذه المستشعرات أدوارًا حاسمة عبر التطبيقات الصناعية والعلمية، بما في ذلك مراقبة حالة المعدات وتشخيص الأعطال وتقييمات السلامة الهيكلية.
يمثل الاهتزاز كمية فيزيائية أساسية تصف حالة حركة الجسم، وعادة ما يتم قياسها من خلال الإزاحة أو السرعة أو التسارع. تعتمد معلمة القياس المناسبة على متطلبات التطبيق المحددة وترددات الاهتزاز:
تنقسم مستشعرات الاهتزاز إلى فئتين رئيسيتين بناءً على منهجية القياس:
يجب أن تأخذ معايير الاختيار في الاعتبار الحساسية واستجابة التردد ونطاق القياس والدقة والبيئة التشغيلية.
يُجسد مقياس التسارع ذو التغير في التردد من إبسون تكنولوجيا المستشعر التلامسي. يحسب هذا الجهاز سرعة الإهتزاز والإزاحة عن طريق قياس التسارع. تتضمن بنيته مذبذبات الكوارتز، والعوارض الكابولية، وأوزان ضبط الحساسية. عندما تحدث اهتزازات، يحول تجميع العارضة والوزن الحركة الميكانيكية إلى قوى انضغاطية أو شد على عنصر الكوارتز، مما يغير تردد التذبذب الخاص به. تقوم الدوائر الداخلية بتحويل تغيرات التردد هذه إلى مخرجات رقمية تمثل التسارع أو السرعة أو الإزاحة.
تشمل المزايا الرئيسية:
في حين أن كلاهما يقيس الحركة الميكانيكية، توجد اختلافات مهمة:
في الواقع، تدمج العديد من مستشعرات الاهتزاز تقنية مقياس التسارع، واستخلاص السرعة والإزاحة من خلال التكامل الرياضي لبيانات التسارع.
تخدم مستشعرات الاهتزاز قطاعات متنوعة:
تستفيد استراتيجيات الصيانة التنبؤية من بيانات مراقبة الحالة للتنبؤ بعمر المعدات وجدولة التدخلات في الوقت المناسب. تشكل مستشعرات الاهتزاز حجر الزاوية في هذا النهج، حيث تنقل باستمرار البيانات التشغيلية إلى المنصات التحليلية. تستخرج المعالجة المتقدمة المعلمات الرئيسية - السعة والتردد والخصائص الطيفية - مما يتيح تقييمات الصحة وتوقعات العمر المتبقي وتخطيط الصيانة.
مع تقدم إنترنت الأشياء الصناعية وتحليلات البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي، ستتكامل مستشعرات الاهتزاز بشكل متزايد مع هذه التقنيات، مما يدفع التقدم نحو التصنيع والبنية التحتية الذكية. يوفر الاختيار المناسب للمستشعر واستخدام البيانات فوائد تشغيلية واقتصادية كبيرة عبر الصناعات.
