Forståelse af krydstale (krydsaksefølsomhed) i vibrationsmåling

Definition: Hvad er krydstale?

Krydstale, mere formelt kendt som tværaksefølsomhed eller tværgående følsomhed, er en målefejl forbundet med vibrationstransducere, især AccelerometreDet refererer til transducerens tendens til at generere et udgangssignal som reaktion på vibrationer, der er vinkelret på dens primære måleakse.

I en ideel verden ville et accelerometer designet til at måle vertikal vibration kun reagere på vertikal bevægelse og fuldstændig ignorere enhver horisontal eller aksial bevægelse. I virkeligheden vil den på grund af mikroskopiske ufuldkommenheder i sensorens konstruktion have en lille følsomhed over for disse "off-axis" vibrationer. Dette uønskede output er krydstale.

Hvorfor er krydstale et problem?

Krydshøring kan forurene vibrationsdata og føre til diagnostiske fejl. Hovedproblemet er, at vibrationer fra én retning kan "lække" ind i målingen i en anden retning.

For eksempel, overvej en maskine med meget høj horisontal vibration, men lav vertikal vibration. Hvis du bruger et vertikalt accelerometer med betydelig tværaksefølsomhed, vil det opfange en del af den stærke horisontale vibration og lægge den til sit output. Den resulterende måling vil vise et højere vertikalt vibrationsniveau end det faktiske niveau, hvilket potentielt kan føre til, at en analytiker fejldiagnosticerer et problem i vertikal retning.

Dette er især problematisk, når:

• Optræder modal analyse eller Driftsafbøjningsform (ODS) analyse, hvor nøjagtige målinger i alle tre akser (X, Y og Z) er afgørende for korrekt animering af maskinens bevægelse.
• Diagnosticering af fejl i komplekse maskiner, hvor vibrationsegenskaberne i forskellige retninger er nøglen til at identificere den grundlæggende årsag (f.eks. at skelne mellem forskellige typer af forskydning).
• Udførelse af højpræcisionsafbalancering, især på en afbalanceringsmaskine, hvor nøjagtighed af planadskillelse er afgørende.

Kvantificering af krydstale

Tværaksefølsomhed er typisk angivet af sensorproducenten som en procentdel af den primære aksefølsomhed. For eksempel kan et industrielt accelerometer af høj kvalitet have en tværaksefølsomhed på mindre end 5%Det betyder, at for hver 1 g vibration, der påføres vinkelret på hovedaksen, vil sensoren udsende et signal svarende til mindre end 0,05 g i primærretningen.

Den samlede krydstalefejl afhænger af to faktorer:

1. Selve sensorens iboende tværaksefølsomhed.
2. Forholdet mellem vibrationsstørrelsen i tværretningen og vibrationsstørrelsen i den primære måleretning.

Selv en sensor med lav tværaksefølsomhed kan producere en betydelig fejl, hvis vibrationen i retningen væk fra aksen er ekstremt høj sammenlignet med den vibration, der måles.

Minimering af virkningerne af krydstale

• Brug sensorer af høj kvalitet: Den primære måde at minimere krydstale på er at bruge accelerometre af høj kvalitet og præcisionskonstruerede med en lav specificeret tværaksefølsomhed.
• Korrekt montering: Dårlig montering kan forværre problemer med krydstale. Sensoren skal monteres fladt og vinkelret på målefladen for at sikre, at dens primære akse er korrekt justeret i forhold til den ønskede måleretning.
• Triaksiale accelerometre: Til applikationer, der kræver nøjagtige data fra flere akser, foretrækkes det ofte at bruge et triaksialt accelerometer. Disse sensorer har tre sensorelementer monteret ortogonalt i en enkelt blok, som er kalibreret fra fabrikken for at minimere krydstale mellem akserne.

← Tilbage til hovedindekset