W dzisiejszych czasach, wraz z postępem technologicznym, coraz częściej spotykamy się z urządzeniami wykorzystującymi odpowiednie aparatury do odczytywania drgań. Od elektroniki użytkowej po maszyny przemysłowe, czujniki te znajdują zastosowanie w różnych dziedzinach życia. Dzięki nim możliwe jest precyzyjne monitorowanie stanu urządzeń, wykrywanie awarii oraz przewidywanie potencjalnych problemów. Jednak, pomimo ich znaczenia, czujniki drgań często są pomijane lub niewłaściwie wykorzystywane.
Gdzie w przemyśle wykorzystywane są czujniki drgań?
Przede wszystkim czujniki drgań znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle, zwłaszcza tam, gdzie istnieje potrzeba monitorowania stanu maszyn i urządzeń. Przykładowo, w przemyśle motoryzacyjnym czujniki drgań stosowane są do wykrywania wibracji i drgań silników, skrzyń biegów, a także układów jezdnych pojazdów. W przemyśle lotniczym wykorzystuje się je do monitorowania stanu turbiny, kadłuba oraz innych elementów konstrukcyjnych samolotów.
Czujniki drgań są również powszechnie stosowane w przemyśle energetycznym, gdzie służą do monitorowania stanu generatorów, turbin, pomp czy silników elektrycznych. W przemyśle chemicznym do kontrolowania procesów mieszania, suszenia oraz mielenia. A w przemyśle spożywczym, czujniki drgań wykorzystuje się do monitorowania procesów produkcji żywności, takich jak rozdrabnianie składników.
Jak działają czujniki drgań?
Czujniki drgań działają na zasadzie wykrywania drgań mechanicznych w obiekcie. Drgania mechaniczne są przenoszone na czujnik, który zamienia je na sygnał elektryczny. Sygnał ten jest przetwarzany przez system kontrolny, który dokonuje analizy i podejmuje decyzję o dalszych krokach, np. o konieczności naprawy lub konserwacji urządzenia.
Istnieją różne typy czujników drgań, ale większość z nich działa na podobnej zasadzie. Najczęściej stosowane są czujniki drgań piezoelektryczne, które generują sygnał elektryczny w odpowiedzi na naprężenia mechaniczne powstałe na skutek drgań. Sygnał ten jest następnie wzmacniany i przetwarzany w systemie kontroli.
Technologia MEMS w czujnikach drgań
Jednymi z najnowszych rozwiązań są mikroelektromechaniczne czujniki drgań (MEMS). Są to niewielkie urządzenia, o wielkości kilku milimetrów, które wykorzystują zjawisko piezoelektryczności do generowania sygnału elektrycznego w odpowiedzi na drgania mechaniczne.
MEMS-y charakteryzują się wysoką czułością i precyzją pomiarów oraz niskim poborem energii. Zastosowanie takich czujników drgań pozwala na monitorowanie stanu maszyn i urządzeń w czasie rzeczywistym, co zwiększa ich niezawodność i skraca czas przestoju.
