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西门子三维不平衡量检测传感器投入应用

行业上下游中国仪表网2008年07月18日 08:54人气:571

    此种三维不平衡量检测传感器已应用在西门子(SIEMENS)公司滚筒洗衣机上。由于此种新型传感器的应用,西门子公司在箱体尺寸不变的条件下,加大了内外筒的直径,制造出大额定容量的洗衣机,成为西门子公司滚筒洗衣机的一大卖点。

  微电脑程序控制的滚筒洗衣机能对脱水时负载不平衡量进行检测,以减小机器在高速脱水程序段的噪声和振动,目前常规的负载不平衡量检测程序如下所列:

  1.检测一定不平衡负荷在分配转速下的电机上测速器的脉冲频率值。当不平衡负荷过大时,电机转速会降低,电机上测速器的脉冲频率值会减小;当不平衡负荷过小时,电机转速会升高,电机上测速器的脉冲频率值会增加。

  2.电机测速器的脉冲频率值传输到微电脑程序控制器后,微电脑程序控制器依据已设定的额定不平衡负荷的脉冲频率值,对接收到的不平衡负荷的脉冲频率值进行判断。如脉冲频率值大于程序设定的额定脉冲频率值,判断为不平衡负荷小于设定值,机器进入高转速脱水程序;如果脉冲频率值小于程序设定的额定脉冲频率值,判断为不平衡负荷大于设定值,机器重新进入抖散程序。通过抖散重新分布衣物,使不平衡负载量减小,再进入分配程序,重新检测,以判断能否进入高转速脱水程序。

  上述常规检测方法为间接测量方法,受传动系统技术参数如支撑轴承组、楔形传动皮带的预涨紧度等影响较大,而且当机器使用一段时间后,传动系统的性能参数必然会有一定变化。

  当传动系统的技术参数一致性较高时,机器的不平衡量检测一致性较高。而当传动系统的技术参数一致性较差时,或当机器使用一段时间后,传动系统的性能参数有一定变化后,机器的不平衡量检测一致性会变差,导致机器会在超出机器额定不平衡负载的条件下进入高速脱水程序,造成机器噪声增大,振动增大,并会对机器结构和使用寿命产生不利的影响。过大不平衡负载会造成机器在启动和停机过程中通过共振频率段时的振动和扭动过大,悬挂系统会碰撞机器内部零件和与外壳发生碰撞,一方面碰撞会损坏内部零件和使箱体变形,另一方面,碰撞会造成悬挂系统的平衡减振系统失效,机器产生更大的振动。

  德国MARQUARDT公司一直注重于洗衣机悬挂系统的振动传感器的研究工作。两年前,该公司研制出安装在洗衣机悬挂系统底部,与悬挂系统减振器相邻的振动传感器。该装置结构与洗衣机的减振器类似,一个活塞座与机器箱体下部连接,一个活塞杆固定在洗衣机外筒上,在活塞座和活塞杆上装有检测振动辐度、速度和加速度的敏感元件,通过软缆将检测到的振动技术参数传输给微电脑程序控制器,以判断机器是否进入高速脱水程序,或需要重新抖散分配以减小不平衡负载量。此种振动传感器是直接采集洗衣机悬挂系统的振动参数,检测信号可靠、准确。

  但此种振动传感器只是两维不平衡量检测传感器,只对与内筒旋转轴相垂直的平面上的振动信号检测准确,对洗衣机悬挂系统的前后方向的扭动无法检测,而机器在启动和停机过程中的过大扭动仍会造成悬挂系统碰撞机器内部零件或与外壳发生碰撞。

  在2008年德国科隆国际家电展上,MARQUARDT公司推出了该公司新型三维不平衡量检测传感器(3D-imbalance sensor)。此种传感器的敏感元件由两个零件组成,一个零件安装在箱体后背板上部,一个安装在外筒后上部。该传感器不但能检测机器悬挂系统在与内筒旋转轴相垂直的平面上的振动信号,还能检测悬挂系统的前后扭动信号,该传感器能够测量机器悬挂体3个自由度的振动状况。

  据该公司介绍,此种三维不平衡量检测传感器已应用在西门子(SIEMENS)公司滚筒洗衣机上。由于此种三维不平衡量检测传感器的使用,西门子公司在箱体尺寸不变的条件下,加大了内外筒的直径,制造出大额定容量的洗衣机,成为西门子公司滚筒洗衣机的一大卖点。

  此种新的三维不平衡量检测传感器的应用必将使滚筒洗衣机的技术水平提高一大步,它能使滚筒洗衣机外形尺寸和额定容量的比值减小,脱水转速提高,振动和噪声减小,洗涤特性进一步提高。
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