Vì sao cần tới phân tích rung?
Trong những năm gần đây, các công ty sản xuất đã chuyển đổi từ việc bảo dưỡng thụ động (các thiết bị được sửa chữa khi gặp sự cố hỏng hóc) sang bảo dưỡng định kỳ và tiếp cận với hình thức có độ hiệu quả cao nhất là bảo dưỡng có dự đoán. Với hai hình thức đầu tiền, việc bảo dưỡng máy móc được cho là tốn kém, mất thời gian và đôi khi dẫn tới việc bảo dưỡng không cần thiết.
Trong việc dự đoán bảo dưỡng, thời gian máy móc ngừng vận hành và chi phí linh kiện được tính toán để giữ mức thấp nhất. Trong nhiều phương pháp thực thi bảo dưỡng có dự đoán, phân tích rung là một trong những phương pháp hiệu quả nhất.
Độ rung là gì?
Phân tích rung là quá trình đo đạc sự dịch chuyển tại một điểm trên máy. Cảm biến rung được sử dụng để đo được độ rung (độ dịch chuyển) tại các vị trí nhất định trên máy. Cảm biến này chuyển đổi các chuyển động cơ khí về tín hiệu điện thế, được tạo ra từ việc nén tinh thể áp điện nằm trong cảm biến. Các tín hiệu điện này được gửi đến máy phân tích rung để phân tích.
Cảm biến đo rung thường thấy nhất là gia tốc kế công nghiệp. Mô hình hoạt động của gia tốc kế được minh họa trong ảnh bên.
Vậy phân tích rung như thế nào?
Sau khi đo đạc độ rung bằng máy đo độ rung nối với cảm biến đo rung được gắn trên máy, máy phân tích sẽ đọc tín hiệu điện được tạo ra bởi tinh thể áp điện và tạo ra biểu đồ sóng tín hiệu trên miền thời gian (Time Domain).
Hầu hết máy phân tích rung sẽ chuyển tín hiệu trên miền thời gian về phổ tín hiệu trên miền tần số (Frequency Domain) dựa trên thuật toán FFT (Fast Fourier Transform). Phổ tần số biểu diễn cường độ rung theo tần số. Điều này cho phép người sử dụng phát hiện được nhiều lỗi của máy hơn so với chỉ dựa vào biểu đồ tín hiệu trên miền thời gian.
Các loại phát hiện khi phân tích rung
Có nhiều vấn đề được tìm ra khi phân tích dữ liệu về độ rung của máy móc, đặc biệt là dựa vào phổ tần số. Các lỗi thông thường được tìm ra như độ rơ, độ mất cân bằng, lệch vị trí, lỗi vòng đệm, lỗi dây đai, và nhiều lỗi khác.
Với nhiều lỗi có khả năng xảy ra như vậy thì chúng ta đưa ra một vấn đề cần phải giải quyết: Làm thế nào để phân biệt những lỗi như vậy?
Có những cách cơ bản để phân biết các lỗi với nhau như đồng bộ với tốc độ của máy, dựa trên tần số tín hiệu mà máy tạo ra, dựa trên cường độ đỉnh các tín hiệu trên miền tần số,… Để có thể chẩn đoán được chính xác các vấn đề xảy ra với thiết bị máy móc cần nhiều thời gian huấn luyện và thực hành nhưng điều này có thể kéo dài thời gian hoạt động của động cơ máy một khi lỗi được phát hiện.
