1. Tầm quan trọng của đo rung
Thông thường, các rung động phát sinh trong môi trường công nghiệp hoặc khu dân cư là một hiện tượng không mong muốn, ngoại trừ trong một số trường hợp đặc biệt. Những rung động không mong muốn như vậy không chỉ gây khó chịu cho con người mà còn có thể rút ngắn tuổi thọ của máy móc, làm giảm chất lượng sản phẩm và gây ra lỗi và hỏng hóc.
Âm thanh phát sinh từ các rung động cũng là một vấn đề môi trường. Do đó, tìm giải pháp cho các vấn đề đa diện do rung động là một nhiệm vụ quan trọng và cấp bách.
Máy đo độ rung RION là công cụ hiệu quả được sử dụng để thu thập thông tin trong nhiều lĩnh vực. Chúng bao gồm bảo trì, giám sát và thử nghiệm máy móc, thiết kế và nghiên cứu sản phẩm, kiểm soát chất lượng, nghiên cứu biện pháp chống ồn và rung, đánh giá các công cụ và phương tiện theo môi trường lao động và các quy định vệ sinh, kiểm soát ô nhiễm rung động và thu thập dữ liệu địa chấn và phòng chống thiên tai.
2. Thông số cho cường độ rung
Có ba thông số rung có thể được sử dụng để thể hiện cường độ rung: độ dịch chuyển (displacement), vận tốc (velocity) và gia tốc (acceleration).
Việc lựa chọn yếu tố sử dụng phụ thuộc vào loại rung động và mục tiêu đo.
Mối quan hệ giữa giữa các đại lượng trong trường hợp rung động hình sin được thể hiện trong hình minh họa dưới đây.
3. Máy đo độ rung cho máy móc
Khi sử dụng máy đo rung để đo rung động của máy, phải chọn gia tốc kế phù hợp tùy thuộc vào loại động cơ. Các máy đo độ rung của hãng Rion dùng để đo và kiểm tra máy móc là VM-63C, VM-82A, VA-12,..
Mỗi máy đo rung đều có cảm biến gia tốc hay còn gọi là gia tốc kế khác nhau.
Gia tốc kế được thiết kế cho tần số thấp dùng để đo mức gia tốc thấp, do đó có độ nhạy cao. Tuy nhiên, kích thước và khối lượng của những gia tốc kế này lại khá lớn, dẫn đến tần số cộng hưởng thấp khi được gắn trên bề mặt đo. Trái lại, gia tốc kế đo tần số cao dùng để đo mức gia tốc cao và thường có kích thước nhỏ gọn, nhẹ nhưng độ nhạy thấp.
RION cung cấp lựa chọn các gia tốc kế áp điện được bao phủ dải tần số rộng. Bằng cách kết hợp cảm biến gia tốc với máy đo độ rung được thiết kế với mục đích sử dụng tốt nhất các đặc tính của nó, các phép đo có thể được thực hiện hàng loạt với hiệu quả tối ưu.
4. Gia tốc kế áp điện
Gia tốc kế áp điện thường được sử dụng để đo các rung động với tần số lớn hơn 1 Hz. Loại gia tốc kế này có đặc tính đo tần số cao tốt và đặc biệt phù hợp để đo các rung động trong dải tần số cao hơn. Các ứng dụng chính của gia tốc kế áp điện là giám sát rung động và kiểm tra chẩn đoán lắp đặt cơ khí trong các nhà máy công nghiệp. Gia tốc kế áp điện tạo ra một lượng nhiễu tần số thấp nhất định khi nhiệt độ môi trường thay đổi (được gọi là pyronoise) tùy thuộc vào ứng dụng; do đó gia tốc kế phải được bảo vệ khỏi sự thay đổi nhiệt độ. Khi vận tốc và biên độ rung dùng để chuẩn đoán được tính bằng cách tích phân gia tốc, pyronoise dùng để chuẩn đoán, vì cũng là kết quả của tích phân, sẽ có giá trị bị phóng đại lên rất nhiều lần. Cần cân nhắc khi sử dụng giá trị này trong chẩn đoán.
4.1 Gia tốc áp kế áp điện là gì
Một số loại tinh thể sẽ tạo ra một điện tích trên bề mặt của chúng khi áp dụng biến dạng cơ học. Lượng điện tích tỉ lệ thuận với ngoại lực cho tinh thể.
Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng áp điện, và gia tốc kế áp điện sử dụng nó. Loại gia tốc kế này có thể được chế tạo nhỏ gọn và nhẹ, bao gồm gia tốc rung rộng và dải tần số rung. Độ chính xác và độ tin cậy cũng rất tốt, và xử lý rất đơn giản. Nhờ những đặc điểm này, gia tốc kế áp điện được sử dụng rộng rãi từ các phép đo rung tại chỗ đến gia tốc kế tham chiếu.
Có hai loại gia tốc kế áp điện khác nhau về cách sử dụng phần tử áp điện. Hình 1 cho thấy hai nguyên tắc xây dựng, cụ thể là gia tốc kế loại cắt và gia tốc kế kiểu nén.
Kiểu cắt (gia tốc kế)
Gia tốc kế được chế tạo theo cách sao cho phần tử gốm áp điện chịu tác dụng của lực cắt ngang. Độ nhạy cao, cho phép kích thước nhỏ. Như được hiển thị trong Hình 2.
pyronoise (đầu ra nhiệt điện) do thay đổi nhiệt độ khá thấp, có thể đo được các rung động và rung động ở mức độ thấp trong dải tần số thấp. Loại này rất hữu ích để theo dõi các rung động trong cơ khí và các tòa nhà, và cho các ứng dụng địa chấn.
Kiểu nén (gia tốc kế)
Loại gia tốc kế này sử dụng trọng lượng trên đỉnh của phần tử áp điện. Cấu trúc đơn giản và độ bền cơ học cao, làm cho nó phù hợp với mức gia tốc cao và các phép đo sốc.
5. Đo rung động (Máy đo rung chấn động)
Để đánh giá các rung động, người ta dùng đại lượng là mức rung (dB), dựa trên mô hình độ nhạy của con người đối với rung động.
Máy đo rung model VM-55 của hãng Rion được dùng cho ứng dụng kiểm tra chấn động với đơn vị hiển thị là (dB). Từ kết quả đo được, chúng ta sẽ có cơ sở để đánh giá ảnh hưởng của mức rung đến sức khỏe con người và môi trường xung quanh.
Đây là nguyên tắc tương tự được sử dụng để đo lường và đánh giá mức áp suất âm được coi là tiếng ồn. Sự bồi thường theo đặc điểm độ nhạy của con người được áp dụng cho đại lượng vật lý đo được (gia tốc trong trường hợp ô nhiễm rung động) và giá trị kết quả tạo thành cơ sở đánh giá.
Hình minh họa dưới đây cho thấy tần số phản hồi được quy định bởi JIS C 1510 cho máy đo mức rung.
6. Chuẩn đoán thiết bị
6.1 Các loại bảo trì thiết bị
Tùy thuộc vào tầm quan trọng của thiết bị, có nhiều loại bảo trì.
Trong mỗi trường hợp, mục tiêu là đạt được hiệu quả tối đa với chi phí tối thiểu.
– Bảo trì sự cố
Nguyên tắc ở đây là sửa chữa thiết bị khi nó bị hỏng.
– Bảo trì theo thời gian
Các bộ phận bảo trì dựa trên thời gian được thay thế đều đặn bất kể sự cố và lịch trình được thiết lập để kiểm tra định kỳ, tháo gỡ và sửa chữa. Đây là một loại Bảo trì phòng ngừa.
– Bảo dưỡng dựa trên điều kiện
Tình trạng hoạt động của máy móc thường dẫn đến việc đo lường để xác định mức độ hư hỏng hoặc sự tồn tại của các yếu tố khác của thiết bị, Kiểm tra cơ học, tháo gỡ, sửa chữa và thay thế các bộ phận sau đó được thực hiện.
Đây là một loại bảo trì dự đoán.
6.2 Chẩn đoán thiết bị bằng đo rung động
Chẩn đoán phương pháp rung bằng đo rung bao gồm đo rung động của thiết bị khi hoạt động để phát hiện sớm các sự cố và thực hiện các biện pháp ứng phó hiệu quả. Điều này có hiệu quả đối với các thiết bị chính được liên kết trực tiếp với các cơ sở sản xuất, đặc biệt là máy có trục quay.
6.3 Tần số đáp ứng trên thông số rung
Tùy thuộc vào tần số rung, biên độ đáp ứng của độ dịch chuyển, vận tốc và gia tốc
6.4 Phương pháp chẩn đoán
· Chẩn đoán đơn giản
Đối với loại chẩn đoán này, các phép đo rung được thực hiện định kỳ bởi nhân viên dịch vụ; Việc kiểm tra để có kết quả đo sau đó sử dụng để bảo trì phòng ngừa thiết bị.
Các sản phẩm phù hợp bao gồm VM-82, VM-63C, VA-12, v.v.
· Chẩn đoán chính xác
Tín hiệu rung được xử lý bằng phân tích FFT hoặc các kỹ thuật tương tự khác để xác định các khu vực có vấn đề và để bắt đầu kiểm tra và sửa chữa.
Các sản phẩm phù hợp bao gồm VA-12 /Rionote v.v.
