موتورها برای هدایت جریان های کار در کاربردهای مختلف، از اتوماسیون گرفته تا سیستم های صنعتی، تجهیزات ضروری هستند. هرگونه نقص یا کاهش عملکرد موتور ممکن است منجر به خاموش شدن غیرضروری شود که می تواند بر راندمان تولید کارخانه تأثیر بگذارد و باعث تاخیر و وقفه جدی در زنجیره تامین سازنده شود و ضرر قابل توجهی به شرکت وارد کند. علاوه بر از دست دادن زمان و هزینه، خرابی غیرمنتظره نیز می تواند به وجهه بازار سازنده آسیب برساند.
بنابراین، برای اطمینان از عملکرد صحیح موتورها در کل چرخه عمر سیستم، لازم است به طور مداوم وضعیت عملکرد و عملکرد این ماشینها در سیستمی که از موتور استفاده میکند نظارت شود. این تعمیر و نگهداری پیشبینیکننده ماشینها میتواند خرابیها را به حداقل برساند، قابلیت اطمینان را بهبود بخشد و بهرهوری کارخانه را تا بیشترین حد ممکن افزایش دهد. همه اینها به این معنی است که می تواند در هزینه های شرکت صرفه جویی زیادی کند.
اگرچه پارامترهای متعددی در ماشینهای دوار وجود دارد که نیاز به نظارت دارند، اما لرزش مهمترین و مفیدترین ویژگی مورد نیاز برای بررسی و تعیین وضعیت سلامت ماشینهای دوار است. ارتعاش یک متغیر پیشبینی کلیدی است که میتواند برای نظارت و تشخیص خطاهای احتمالی در ماشینهای دوار مانند پایههای نرم، یاتاقانها و سایر مسائل مشابه مورد استفاده قرار گیرد. اگرچه نظارت بر ارتعاشات کار دشواری نیست، اما جمع آوری داده ها و گزارش معنادار آن کار آسانی نیست. برای این کار، تجزیه و تحلیل داده ها، الگوریتم های جدید و اتصال بی سیم مورد نیاز است.
مانیتور لرزش موتور
برای این کاربرد، Analog Devices, Inc. (ADI) با استفاده از فناوری تشخیص شتابسنج Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) یک سنسور نظارت بر لرزش بیسیم توسعه داده است. حسگرهای MEMS به دلیل اندازه کوچک، مصرف انرژی کم و قابلیت پاسخگویی باند پهن تا 8 کیلوهرتز، به طور گسترده به عنوان فناوری ترجیحی برای ماشین آلات دوار صنعتی مختلف شناخته می شوند.
سنسور MEMS نسل جدید ADI، با نام VOYAGER4، برای نظارت بر وضعیت (CbM) در کاربردهای روباتیک و صنعتی طراحی شده است. از هوش مصنوعی لبه (AI) برای تجزیه و تحلیل داده های هوشمندتر در سطح حسگر استفاده می کند. در واقع این سنسور یک راه حل کامل است که شامل پشتیبانی از مدارهای مجتمع، قطعات و سایر دستگاه ها مانند شتاب سنج ها، پردازنده ها و مدارهای مجتمع مدیریت توان (PMIC) می باشد (شکل 1).
نمودار سیستم VOYAGER4 دستگاه های آنالوگ
شکل 1: نمودار کامل سیستم VOYAGER4. (منبع تصویر: Analog Devices, Inc.)
کیت ارزیابی VOYAGER4
به منظور ساده سازی درک مهندسین از سیستم های نظارت بر وضعیت بی سیم، ADI کیت ارزیابی مانیتور لرزش بی سیم VOYAGER4 EV-CBM-VOYGER4-1Z را راه اندازی کرده است. این کیت یک پلت فرم کامل نظارت بر ارتعاش کم مصرف را فراهم می کند و مهندسان را قادر می سازد تا به سرعت راه حل های نظارت بی سیم را برای موتورها یا دستگاه های آزمایش مشابه به کار گیرند. این کیت شامل:
تصمیمگیری هوشمندانه، هوشمندانهتر و مطمئنتر را در سمت لبه درک کنید
الگوریتم های هوش مصنوعی برای تصمیم گیری در لبه
قابلیت نصب و اندازه گیری مکانیکی تا پهنای باند 8 کیلوهرتز
فناوری شتاب سنج MEMS 3 محوره با قدرت فوق العاده کم و صدای بسیار کم
میکروکنترلر بسیار کم توان، فناوری کم مصرف و قدرتمند بلوتوث کم انرژی (BLE).
برد مدار چاپی کیت (PCB) مجهز به IC ADI و سایر اجزاء (شکل 2) از جمله سنسورهای خروجی دیجیتال MEMS سه محوره ADXL382 و ADXL367، میکروکنترلر AI MAX78000، PMIC MAX20335، و MAX20335، و MAX237. برد مدار چاپی مونتاژ شده به صورت عمودی بر روی پایه آلومینیومی نصب می شود و باتری به براکت متصل می شود. PCB مونتاژ شده به صورت عمودی روی یک پایه آلومینیومی نصب شده است، در حالی که باتری روی یک براکت ثابت است. همچنین یک سوراخ رزوه دار M6 روی پایه برای نصب پیچ بر روی محفظه موتور تعبیه شده است. سپس کل دستگاه در یک محفظه آلومینیومی به قطر 46 میلی متر و ارتفاع 77 میلی متر محصور می شود.