W celu zapewnienia sprawnego i bezusterkowego działania różnego rodzaju turbin, ich praca powinna być nieustannie kontrolowana. Nadmierne drgania mogą bowiem prowadzić do uszkodzeń ich niektórych części, a to z kolei skutkuje kosztownymi naprawami. Do monitorowania drgań turbin przeznaczone są przede wszystkim nowoczesne czujniki piezoelektryczne. Czym one są oraz jakie są wykorzystywane w tym celu? Sprawdźmy w artykule!
Jak działają czujniki piezoelektryczne?
Czujniki piezoelektryczne przeznaczone są do pomiaru różnych procesów. Odbierane przez nie dane (np. działająca siła lub ciśnienie) zamieniają na konkretny, proporcjonalny do wielkości mierzonego zjawiska sygnał, który jesteśmy w stanie poprawnie odczytać. Czujniki tego typu mogą być wykonane z wykorzystaniem:
- kwarcu,
- ceramiki,
- wybranych tworzyw sztucznych.
W czujnikach piezoelektrycznych wykorzystywane jest tzw. zjawisko piezoelektryczne. Polega ono na tym, że na powierzchni niektórych kryształów (np. kwarcu) pojawiają się ładunki elektryczne – proporcjonalne do siły, która na niego oddziałuje.
Czujniki piezoelektryczne do monitorowania drgań turbin
Choć czujniki piezoelektryczne mogą być wykorzystywane do mierzenia różnych zjawisk, jednym z często spotykanych zadań jest monitorowanie drgań turbin. Dzięki temu można łatwo sprawdzić poprawność i stabilność pracy tych elementów, a także skontrolować stopień ich zużycia, by uniknąć większych usterek.
W tym celu wykorzystywane są akcelerometry piezoelektryczne, które są w stanie wykryć nawet najmniejsze oddziałujące siły, ponieważ wyróżniają się wysoką rozdzielczością. Co istotne, do budowy czujników wibracji używany jest nie tylko tradycyjny kwarc, ale też inne materiały, np. PZT, a ich wybór uzależniony jest od rodzaju monitorowanych drgań.