Měřicí zařízení ÚVEE FEKT VUT v Brně pro sledování malých vzdáleností na rotujících částech

Zařízení slouží ke sledování malých vzdáleností na rotujících kovových částech elektrických strojů. Je určeno především pro diagnostiku tvaru komutátorů a vystupování jeho jednotlivých lamel. Koncepce zařízení umožňuje měřit v širokém rozsahu otáček stroje (max. až do 60 000 min-1). Měření není ovlivněno jiskřením od pracujícího komutátoru. Jako snímače jsou zde aplikovány speciální indukční sondy s jednou cívkou, umístěnou v hrotu sondy. U snímacích sond je také omezena citlivost na elektromagnetické rušení. Zařízení je koncipováno s výstupy na PC. Lze je dodat ve dvou variantách: 1- měřicí sondy jsou umístěny v měřicím rámu, 2- mobilní provedení. VYHODY MĚŘICIHO ZAŘIZENI: ? bezkontaktní snímání malých vzdáleností s možností a tím použití ke snímání mikronerovností rotujících částí (komutátorů, kroužků apod.), ? snímání elektricky vodivých povrchů feromagnetických a neferomagnetických materiálů, což v praxi umožňuje aplikaci na široké spektrum konstrukčních materiálů, ? velice vhodné pro monitorování elektricky vodivých materiálů jako Cu, Al apod., ? možnost použití pro indikaci a měření vibrací částí strojů, ? bez omezení je lze použít i pro sledování spojitých povrchů (kroužků), ? sledování nespojitého prostředí je omezeno pouze průměrem sledovaného bodu pod hrotem sondy. STATICKA MĚŘENI ? rozlišení 0,5 ?m, ? rozsah měření až 2 mm (závisí na sledovaném materiálu), ? velikost chyby měření je relativní v závislosti na rozsahu měření. V optimálním případě chyba měření +/- 0,5 ?m. DYNAMICKA MĚŘENI Měření v dynamickém režimu je podmíněno charakterem snímaného povrchu, tj. zda se jedná o spojitý nebo nespojitý povrch. Existuje rovněž závislost na rychlosti pohybu snímaného povrchu (rychlosti změn na sledovaném povrchu). Velikost chyby měření je úměrná rozsahu měření a také vzdálenosti s tím související od snímaného povrchu. Optimální vzdálenost od snímaného povrchu je 0,25 mm. Pro toto optimální nastavení a měřicí rozsah 100 ?m je chyba měření 2 ?m. To platí asi do frekvence výstupního signálu 1 kHz. Při větším rozsahu měření a vyšší frekvenci je chyba měření vyšší. Zařízení bylo prakticky ověřeno v laboratoři ÚVEE FEKT VUT v Brně při řešení různě tematicky zaměřených úkolů. Otáčky používané v našich podmínkách dosahují 40 000 min-1, např. při sledování 24lamelového komutátoru o průměru 28 mm. Měření lze realizovat i na strojích s větším počtem lamel. Zařízení využívá speciálního programu k vyhodnocení a načítání signálů jednotlivých sond v programovacím prostředí Labview. Ukázka vyhodnocovacího softwaru, viz obr., umožňuje připojení jednotlivých sond. Ve výřezu je pak znázorněn průběh vystupování jednotlivých lamel komutátoru elektrického stroje (136 lamel). Měřicí zařízení bylo vyrobeno na UVEE FEKT VUT v Brně a rovněž se prakticky využívá při řešení úkolů ve spolupráci s praxí, či grantových projektů. Doc. Ing. František Veselka, CSc.