Värähtelykytkimet ovat välttämättömiä komponentteja pyörivien koneiden, kuten teollisuusmoottoreiden, suurten ja kriittisten puhaltimien sekä pumppujen suojaamisessa kalliilta vaurioilta. Ne valvovat jatkuvasti koneen värähtelytasoa ja laukaisevat hälytyksen tai jopa sammutuksen, kun värähtely ylittää ennalta asetetun arvon. Erityisesti hitailla nopeuksilla (70–400 RPM) käyvät jäähdytystornituulettimet ovat alttiita suurille seisokkiajoille odottamattomien vikojen sattuessa, mikä tekee luotettavasta suojauksesta ensiarvoisen tärkeää.
Värähtelykytkimet jaetaan yleensä kolmeen pääkategoriaan
Jokaisella värähtelykytkimen tyypillä on omat vahvuutensa ja heikkoutensa kustannusten, tarkkuuden, asennuksen helppouden ja soveltuvuuden suhteen. Värähtelykytkinten päätyypit ovat:
- mekaaniset värähtelykytkimet
- elektroniset värähtelykytkimet
- ohjelmoitavat elektroniset värähtelykytkimet
Eri värähtelykytkinten tyyppien ominaisuuksia
Mekaaniset värähtelykytkimet
Mekaaniset värähtelykytkimet havaitsevat liiallisen tärinän magneettisesti pidellyn vivun liikkeen avulla. Kun tärinän aiheuttama inertiavoima voittaa magneettisen vetovoiman, kytkin laukeaa ja avaa sähköisen kontaktin.
Mekaaniset värähtelykytkimet sopivat loistavasti kustannustehokkaisiin sovelluksiin, kun perustason sammutussuoja on riittävä.
Hyödyt
- Edullinen: Sopii budjettitietoisiin sovelluksiin.
- Yksinkertainen: Helppo asentaa ja käyttää.
- Ei vaadi ulkoista virtaa: Toimii pelkästään jousi- ja magneettivoimalla.
- Monisuuntainen herkkyys: Reagoi liikkeeseen useilla akseleilla.
Rajoitukset
- Karkea herkkyyden säätö: Säätö voi olla epätarkka.
- Teho matalilla taajuuksilla: Hitaat, sinimuotoiset liikkeet eivät usein saavuta tarpeeksi voimaa kytkimen laukaisemiseksi.
- Ulkoiset tekijät: Kosteus ja korroosio voivat heikentää suorituskykyä.
- Ei sisäänrakennettuja aikaviiveitä: Alttiimpi virheellisille laukaisuille käynnistyksen tai lyhyiden piikkien aikana.
Elektroniset värähtelykytkimet
Elektroniset värähtelykytkimet käyttävät pietsosähköistä kiihtyvyysanturia tärinän mittaamiseen reaaliajassa. Kun amplitudi ylittää ennalta asetetun kynnyksen, rele tai puolijohdekontakti laukaisee hälytyksen tai sammutuksen.
Elektroniset värähtelykytkimet sopivat sovelluksiin, jotka vaativat laajempaa taajuusvastetta ja konfiguroitavia hälytys-/sammutusasetuksia.
Hyödyt
- Tarkkuus ja toistettavuus: Mittaa luotettavasti värähtelyn amplitudia laajemmalla alueella.
- Aikaviiveet: Käynnistys- tai toiminnalliset viiveet minimoivat turhat laukaisut.
- Kaksi hälytystasoa: Usein sisältää erilliset varoitus- ja sammutuskynnysarvot.
- Ulkoiset tekijät: Tyypillisesti kestävät kotelot teolliseen käyttöön.
- Soveltuu matalille taajuuksille: Pystyy havaitsemaan matalanopeuksisille koneille tyypilliset, hienovaraiset värähtelysignaalit.
Rajoitukset
- Virta: Vaatii ulkoisen virtalähteen.
- Koko: Fyysisesti suurempi kuin mekaaniset versiot
- Tiiviys: Ei ole tyypillisesti hermeettisesti suljettu.
Ohjelmoitavat elektroniset värähtelykytkimet
Ohjelmoitavat elektroniset kytkimet perustuvat perinteisiin elektronisiin malleihin, mutta niissä on lisäksi mikroprosessori ja ohjelmistopohjainen konfiguroitavuus. Tämä mahdollistaa erittäin tarkan kynnysarvojen ja viiveiden säädön.
Ohjelmoitavat elektroniset värähtelykytkimet ovat loistava ratkaisu sovelluksiin, joissa luotettava matalien taajuuksien havaitseminen on ensiarvoisen tärkeää, kuten Jäähdytystornituulettimissa.
Hyödyt
- Kynnysarvojen hallinta: Käyttäjät voivat määrittää tarkat laukaisutasot.
- Mukautettavat aikaviiveet: Virta- ja käynnistysviiveet voidaan räätälöidä koneen toimintaprofiilin mukaan.
- Tiivistetyt kotelot: Monet ohjelmoitavat kytkimet ovat hermeettisesti suljettuja vaativiin tai kosteisiin ympäristöihin.
Rajoitukset
- Ohjelmointi: Vaatii alkuohjelmoinnin ohjelmiston kautta.
Oikean värähtelykytkimen valinta
Sopivan värähtelykytkimen valinta riippuu koneen nopeudesta, värähtelyn ominaisuuksista, ympäristövaatimuksista sekä budjetista. Erityisesti hitaiden tuulettimien tai tiukkojen teollisuusstandardien (kuten CTI Standard 163) soveltamissa kohteissa elektroniset ja ohjelmoitavat elektroniset kytkimet tarjoavat paremman luotettavuuden ja vaatimustenmukaisuuden kuin mekaaniset vaihtoehdot. Koneen käyttäjien tulisi arvioida huolellisesti matalien taajuuksien vastetta, akseliherkkyyttä ja tiiviysvaatimuksia varmistaakseen, että valittu värähtelykytkin tarjoaa vankan ja pitkäaikaisen suojauksen.
