Разбиране на кръстосаното взаимодействие (чувствителност по осите) при измерване на вибрации

Определение: Какво е кръстосано говорене?

Кръстосано говорене, по-официално известен като чувствителност по напречната ос или напречна чувствителност, е грешка в измерването, свързана с вибрационните преобразуватели, по-специално акселерометриТова се отнася до склонността на преобразувателя да генерира изходен сигнал в отговор на вибрация, който е перпендикулярен на основната му ос на измерване.

В идеалния свят, акселерометър, проектиран да измерва вертикални вибрации, би реагирал само на вертикално движение и би игнорирал напълно всяко хоризонтално или аксиално движение. В действителност, поради микроскопични несъвършенства в конструкцията на сензора, той ще има малка чувствителност към тези „извъносни“ вибрации. Този нежелан изход е кръстосаното смущение.

Защо кръстосаното говорене е проблем?

Взаимното влияние може да замърси данните за вибрациите и да доведе до диагностични грешки. Основният проблем е, че вибрациите от една посока могат да „проникнат“ в измерването за друга посока.

Например, помислете за машина с много висока хоризонтална вибрация, но ниска вертикална вибрация. Ако използвате вертикален акселерометър със значителна напречна чувствителност, той ще улови част от силната хоризонтална вибрация и ще я добави към изходния си сигнал. Полученото измерване ще покаже по-високо ниво на вертикална вибрация от действително съществуващото, което потенциално може да накара анализатор да диагностицира погрешно проблем във вертикална посока.

Това е особено проблематично, когато:

• Изпълняване модален анализ или Работна форма на отклонение (ODS) анализ, където точните измервания и по трите оси (X, Y и Z) са от решаващо значение за правилното анимиране на движението на машината.
• Диагностициране на повреди в сложни машини, при които характеристиките на вибрациите в различни посоки са ключови за идентифициране на първопричината (напр. разграничаване между различни видове несъответствие).
• Извършване на високопрецизно балансиране, особено на балансираща машина, където точността на разделяне на равнините е жизненоважна.

Количествено определяне на кръстосаните разговори

Чувствителността по напречната ос обикновено се определя от производителя на сензора като процент от чувствителността на основната ос. Например, висококачествен индустриален акселерометър може да има чувствителност по напречната ос от по-малко от 5%Това означава, че за всеки 1 g вибрация, приложена перпендикулярно на главната ос, сензорът ще изведе сигнал, еквивалентен на по-малко от 0,05 g в първичната посока.

Общата грешка при кръстосано говорене зависи от два фактора:

1. Присъщата напречна чувствителност на самия сензор.
2. Съотношението на величината на вибрациите в напречна посока към величината на вибрациите в основната посока на измерване.

Дори сензор с ниска напречна чувствителност може да доведе до значителна грешка, ако вибрациите в посока извън оста са изключително високи в сравнение с измерваните вибрации.

Минимизиране на ефектите от кръстосаното говорене

• Използвайте висококачествени сензори: Основният начин за минимизиране на кръстосаните смущения е използването на висококачествени, прецизно проектирани акселерометри с ниска специфична напречна осова чувствителност.
• Правилен монтаж: Лошият монтаж може да влоши проблемите с кръстосаното смущение. Сензорът трябва да бъде монтиран плоско и перпендикулярно на измерваната повърхност, за да се гарантира, че основната му ос е правилно подравнена с желаната посока на измерване.
• Триосни акселерометри: За приложения, изискващи точни многоосни данни, често се предпочита използването на триаксиален акселерометър. Тези сензори имат три сензорни елемента, монтирани ортогонално в един блок, които са калибрирани фабрично, за да се сведе до минимум кръстосаното смущение между осите.

← Обратно към основния индекс