فهم التماسك

1. التعريف: ما هو التماسك؟

التماسك (وتسمى أيضًا دالة التماسك) هي أداة معالجة إشارة تستخدم في vibration analysis لتحديد جودة القياس وصحته. وهي قيمة بين ٠ و١، تشير إلى مقدار إشارة الخرج عند تردد معين الناتجة مباشرةً عن إشارة الدخل.

• تماسك 1.0 عند تردد معين يعني أن هناك علاقة خطية مثالية بين الإشارتين. 100% من الخرج عند هذا التردد يتم التسبب فيه بواسطة الإدخال.
• تماسك 0.5 يعني ذلك أن 50% فقط من طاقة إشارة الخرج عند هذا التردد مرتبطة خطيًا بإشارة الدخل. أما 50% المتبقية فتعود إلى عوامل أخرى مثل الضوضاء، وعدم الخطية، أو مدخلات أخرى غير مُقاسة.
• تماسك 0.0 يعني أنه لا توجد علاقة خطية على الإطلاق بين الإشارتين عند هذا التردد.

يتم حساب التماسك باستخدام كثافة الطيف عبر القدرة ويتطلب محلل متعدد القنوات يمكنه قياس إشارتين في وقت واحد.

2. الاستخدامات الأساسية للتماسك

يتم استخدام التماسك بشكل أساسي في منطقتين رئيسيتين:

أ) التحقق من الصحة دالة الاستجابة للتردد (FRF) القياسات

هذا هو الاستخدام الأكثر شيوعًا وأهميةً للتماسك. عند إجراء اختبار تأثير (أو اختبار نتوء) لقياس عامل استجابة التماسك، يُعدّ رسم التماسك أساسيًا لتقييم جودة البيانات.

• القياس الجيد: للحصول على FRF صحيح، يجب أن يكون التماسك قريبًا جدًا من 1.0 عند الترددات المقابلة للقمم الرنانة. إذا كان التماسك مرتفعًا (مثلًا، >0.95)، فهذا يمنح المحلل ثقةً بأن الاستجابة المقاسة ناتجة بالفعل عن تأثير المطرقة، وليس عن اهتزاز الخلفية أو ضوضاء القياس.
• قياس ضعيف: إذا انخفض التماسك بشكل ملحوظ عند ذروة الرنين، فهذا يدل على قياس ضعيف. قد يكون هذا بسبب ضربة مطرقة ضعيفة، أو بيئة صاخبة، أو استجابة هيكلية غير خطية. يجب على المحلل رفض البيانات الناتجة عن هذا التأثير والمحاولة مرة أخرى. من الطبيعي أن يكون التماسك منخفضًا عند الرنينات المضادة (الوديان في FRF)، وهو أمر طبيعي.

ب) تحديد المصدر

يمكن استخدام التماسك لتحديد ما إذا كان اهتزاز آلة ما يُسبب اهتزاز آلة أخرى. على سبيل المثال، إذا كان لديك مضخة ومحرك على قاعدة مشتركة، وتشتبه في أن المحرك هو سبب اهتزاز المضخة:

• Procedure: مكان واحد مقياس التسارع على المحرك (المدخل) ومقياس تسارع ثانٍ على المضخة (المخرج). قس الإشارتين في آنٍ واحد واحسب تماسكهما.
• تفسير: إذا كان التماسك مرتفعًا عند المحرك سرعة الجرييُقدم هذا دليلاً قوياً على انتقال الاهتزاز من المحرك إلى المضخة عبر بنيتهما المشتركة. إذا كان التماسك منخفضاً، فمن المرجح أن يكون اهتزاز المضخة ناتجاً عن مشاكلها الخاصة (مثل عدم توازن المضخة، التجويف) وليس عن المحرك.

3. العوامل التي تقلل من التماسك

يمكن أن تتسبب عدة عوامل في أن تكون قيمة التماسك أقل من 1.0:

• ضوضاء القياس: تلوث إشارة الإدخال أو الإخراج بالضوضاء الخارجية.
• الأنظمة غير الخطية: يقيس التماسك العلاقة الخطية فقط. إذا كان النظام غير خطي (مثلاً، بسبب التراخي أو الشقوق أو تفاعلات السوائل والبنية)، فسيكون التماسك منخفضًا حتى مع وجود علاقة سببية.
• تأخيرات الوقت: يمكن أن يؤدي التأخير الزمني الكبير بين إشارات الإدخال والإخراج إلى تقليل التماسك.
• مدخلات أخرى غير مقاسة: إذا كان الناتج ناتج عن أكثر من مصدر، وكنت تقيس واحدًا منها فقط كمدخل، فسيكون التماسك منخفضًا.

باختصار، تعد دالة التماسك أداة حيوية لمراقبة الجودة لقياسات الاهتزاز المتقدمة، حيث توفر الثقة في صحة بيانات FRF وتساعد في تحديد مسارات انتقال الاهتزاز.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي