فهم التداخل (حساسية المحاور المتقاطعة) في قياس الاهتزاز

التعريف: ما هو Cross-Talk؟

الحديث المتبادل، والمعروف رسميًا باسم حساسية المحور المتقاطع أو الحساسية العرضية، هو خطأ قياس مرتبط بمحولات الاهتزاز، وخاصة accelerometersيشير ذلك إلى ميل المحول إلى توليد إشارة خرج استجابة للاهتزاز الذي يكون عموديًا على محور القياس الأساسي الخاص به.

في عالم مثالي، يستجيب مقياس التسارع المصمم لقياس الاهتزازات الرأسية فقط للحركة الرأسية، ويتجاهل تمامًا أي حركة أفقية أو محورية. في الواقع، نظرًا للعيوب المجهرية في تركيب المستشعر، ستكون حساسيته لهذه الاهتزازات "خارج المحور" ضعيفة. هذا الناتج غير المرغوب فيه هو التداخل.

لماذا يعتبر التداخل الصوتي مشكلة؟

قد يُشوّه التداخل بيانات الاهتزاز ويؤدي إلى أخطاء تشخيصية. تكمن المشكلة الرئيسية في أن الاهتزاز من اتجاه واحد قد "يتسرب" إلى قياس اتجاه آخر.

على سبيل المثال، لنفترض وجود آلة ذات اهتزاز أفقي مرتفع جدًا واهتزاز رأسي منخفض. إذا استخدمتَ مقياس تسارع رأسي بحساسية محورية عالية، فسيلتقط جزءًا من الاهتزاز الأفقي القوي ويضيفه إلى ناتجه. سيُظهر القياس الناتج مستوى اهتزاز رأسي أعلى من المستوى الفعلي، مما قد يُؤدي إلى خطأ في تشخيص المُحلل لمشكلة في الاتجاه الرأسي.

وهذا أمر إشكالي بشكل خاص عندما:

• أداء التحليل النمطي أو شكل انحراف التشغيل (ODS) التحليل، حيث تكون القياسات الدقيقة في جميع المحاور الثلاثة (X وY وZ) ضرورية لتحريك حركة الماكينة بشكل صحيح.
• تشخيص الأعطال في الآلات المعقدة حيث تكون خصائص الاهتزاز في اتجاهات مختلفة هي المفتاح لتحديد السبب الجذري (على سبيل المثال، التمييز بين أنواع مختلفة من عدم المحاذاة).
• تنفيذ موازنة عالية الدقة، وخاصة على آلة الموازنة، حيث تكون دقة فصل المستوى أمرًا حيويًا.

قياس الحديث المتبادل

عادةً ما تُحدد الشركة المُصنِّعة للمستشعر حساسية المحور المتقاطع كنسبة مئوية من حساسية المحور الأساسي. على سبيل المثال، قد تكون حساسية مقياس تسارع صناعي عالي الجودة للمحور المتقاطع أقل من 5%وهذا يعني أنه لكل 1 جرام من الاهتزاز المطبق بشكل عمودي على المحور الرئيسي، سيقوم المستشعر بإخراج إشارة تعادل أقل من 0.05 جرام في الاتجاه الأساسي.

يعتمد إجمالي خطأ التداخل على عاملين:

1. حساسية المحور المتقاطع الكامنة في المستشعر نفسه.
2. نسبة حجم الاهتزاز في الاتجاه العرضي إلى حجم الاهتزاز في اتجاه القياس الأساسي.

حتى المستشعر ذو حساسية المحور المتقاطع المنخفضة يمكن أن ينتج خطأً كبيرًا إذا كان الاهتزاز في الاتجاه خارج المحور مرتفعًا للغاية مقارنة بالاهتزاز الذي يتم قياسه.

تقليل آثار الحديث المتبادل

• استخدم أجهزة استشعار عالية الجودة: الطريقة الأساسية لتقليل التداخل هي استخدام مقاييس تسارع عالية الجودة ومصممة بدقة مع حساسية محددة منخفضة للمحور المتقاطع.
• التركيب الصحيح: قد يؤدي سوء التركيب إلى تفاقم مشكلة التداخل. يجب تركيب المستشعر بشكل مسطح وعمودي على سطح القياس لضمان محاذاة محوره الرئيسي بشكل صحيح مع اتجاه القياس المطلوب.
• مقاييس التسارع ثلاثية المحاور: في التطبيقات التي تتطلب بيانات دقيقة متعددة المحاور، يُفضّل استخدام مقياس تسارع ثلاثي المحاور. تحتوي هذه المستشعرات على ثلاثة عناصر استشعار مثبتة بشكل عمودي في كتلة واحدة، ويتم معايرتها في المصنع لتقليل التداخل بين المحاور.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي