Hãy tưởng tượng một cây cầu hùng vĩ đứng vững giữa những cơn bão, dường như không di chuyển với mắt thường, nhưng rung động với những chuyển động phức tạp, vi mô.tiết lộ cả khả năng phục hồi của nó và các điểm dễ bị tổn thương tiềm năngChìa khóa để giải mã ngôn ngữ ẩn này nằm trong máy đo tốc độ, những công cụ tinh vi nhất của chúng ta để hiểu hiện tượng rung động.
Rung động, một hiện tượng vật lý cơ bản, đề cập đến chuyển động dao động của các vật thể hoặc các thành phần cơ học xung quanh vị trí cân bằng của chúng.Giống như một cú lắc, hoặc ngẫu nhiên, chẳng hạn như một chiếc xe nhảy lên trên một con đường sỏi. Thông thường được đo bằng mét mỗi giây bình phương (m / s2) hoặc đơn vị trọng lực (g, nơi 1g ≈ 9,81 m / s2),phân tích rung động đóng một vai trò quan trọng trong kỹ thuậtNó cho phép đánh giá sức khỏe thiết bị, dự đoán lỗi, tối ưu hóa thiết kế và nâng cao hiệu suất.
Sắc động chủ yếu được phân loại thành hai loại dựa trên cơ chế kích thích của chúng:
xảy ra khi một vật thể hoặc cấu trúc dao động tự nhiên sau một sự xáo trộn ban đầu (như va chạm hoặc dịch chuyển) mà không có lực bên ngoài liên tục.Tiếng vang liên tục của một cái nĩa âm thanh sau khi bị đâm là một ví dụ về sự rung động tự doHệ thốngtần số tự nhiên- xu hướng dao động vốn có của nó - xác định hành vi này.có khả năng khuếch đại rung động đến mức phá hoại.
Kết quả từ các lực bên ngoài liên tục, cho dù xoay, xen kẽ hoặc định kỳ.Theo dõi tình trạng, phân tích rung động bị ép từ máy quay (máy nén, tuabin, máy bơm) cho thấy tình trạng hoạt động.tăng cường an toàn trong khi giảm chi phí.
Hai loại cảm biến chính thống trị việc đo rung:
Các cảm biến điện cực này - các công cụ đo rung phổ biến nhất - hoạt động thông qua hiệu ứng điện cực: một số tinh thể tạo ra điện áp khi bị căng cơ học.Khi gia tốc di chuyển một khối lượng bên trong trong cảm biến, lực tỷ lệ trên tinh thể tạo ra điện tích có thể đo được.
- Máy tăng tốc chế độ sạc:Khả năng phát ra các tín hiệu sạc thô cần khuếch đại bên ngoài để giảm thiểu sự nhạy cảm với tiếng ồn.
- Các máy đo tốc độ IEPE:Tích hợp các bộ khuếch đại điện tích tích hợp được cung cấp bởi các nguồn điện không đổi, chuyển đổi thay đổi trở ngại thành điện áp có thể đo được.Ưu tiên cho các ứng dụng công nghiệp do khả năng chống tiếng ồn và dễ sử dụng.
Các máy đo tốc độ xuất sắc trong các phép đo tần số cao (đối với vòng bi, hộp số hoặc rung lắc lưỡi dao) và có thể đánh giá tác động (bùng nổ, thử nghiệm thất bại) hoặc chuyển động tần số thấp.
Các cảm biến không tiếp xúc này đo khoảng cách đến các đối tượng mục tiêu, đặc biệt hữu ích cho việc giám sát trực tiếp rung động trục trong máy móc nặng với vỏ bên ngoài bị ảm (ví dụ: tuabin lớn).
Chọn các máy đo tốc độ thích hợp đòi hỏi phải đánh giá nhiều yếu tố:
Mức rung động tối đa dự kiến xác định phạm vi đo lường cần thiết. Tăng độ gây ra sự biến dạng tín hiệu. Các ứng dụng rung động cao đòi hỏi cảm biến nhẹ, độ nhạy thấp.
Được thể hiện bằng mV / g (ví dụ, 100 mV / g sản xuất đầu ra 1V ở 10g), độ nhạy thay đổi theo tần số.độ nhạy cao phát hiện rung động tinh tế.
Các đơn vị trục đơn đo rung thẳng tuyến, trong khi các mô hình ba trục chụp các vector ba chiều để phân tích toàn diện (phía, chiều dọc, xoay).
Khối lượng cảm biến không được vượt quá 10% trọng lượng của cấu trúc thử nghiệm để tránh thay đổi các đặc điểm rung.
Các kỹ thuật lắp đặt ảnh hưởng đáng kể đến các phạm vi tần số có thể đo lường:
| Phương pháp gắn | Giới hạn tần số (Hz) |
|---|---|
| Máy cầm tay | 500 |
| Magnetic | 2000 |
| Chất dính | 2500-5000 |
| Máy móc vít | >6000 |
Xem xét nhiệt độ cực đoan, tiếp xúc hóa học và độ ẩm. Các máy đo tốc độ chế độ sạc chịu được nhiệt độ cao hơn nhưng đòi hỏi cáp chuyên biệt.môi trường) xác định khả năng chống ẩm.
Mặc dù giá đơn vị có thể so sánh, các hệ thống IEPE thường làm giảm tổng chi phí trong triển khai quy mô lớn bằng cách loại bỏ nhu cầu về cáp đắt tiền và bộ khuếch đại bên ngoài.
Các phép đo chính xác đòi hỏi xử lý tín hiệu thích hợp:
- Tăng cường để cải thiện độ phân giải và tỷ lệ tín hiệu-tầm ồn
- Sự kích thích hiện tại cho các cảm biến IEPE
- Kết nối AC để loại bỏ DC offset
- Bộ lọc để loại bỏ tiếng ồn tần số cao
- Đặt đất đúng cách để ngăn chặn sự can thiệp
Tiến bộ trong cảm biến không dây, điện toán đám mây, và phân tích dữ liệu lớn hứa hẹn thông minh hơn, hệ thống giám sát rung động tích hợp hơn.các ngành công nghiệp có thể đạt được mức độ chưa từng có của bảo trì dự đoánLà cả một nghệ thuật và khoa học, đo lường rung động sẽ tiếp tục phát triển như một ngành công nghiệp không thể thiếu.