درک تداخل (حساسیت محور متقاطع) در اندازه‌گیری ارتعاش

تعریف: گفتگوی متقابل چیست؟

گفتگوی متقابل، که رسماً با عنوان شناخته می‌شود حساسیت محور متقاطع یا حساسیت عرضی، یک خطای اندازه‌گیری مرتبط با مبدل‌های ارتعاشی است، به‌ویژه accelerometersاین به تمایل مبدل برای تولید سیگنال خروجی در پاسخ به ارتعاشی که عمود بر محور اندازه‌گیری اولیه آن است، اشاره دارد.

در حالت ایده‌آل، شتاب‌سنجی که برای اندازه‌گیری ارتعاش عمودی طراحی شده باشد، فقط به حرکت عمودی پاسخ می‌دهد و هرگونه حرکت افقی یا محوری را کاملاً نادیده می‌گیرد. در واقعیت، به دلیل نقص‌های میکروسکوپی در ساختار حسگر، حساسیت کمی به این ارتعاشات «خارج از محور» خواهد داشت. این خروجی ناخواسته، تداخل فرکانسی (cross-talk) است.

چرا تداخل گفتاری یک مشکل است؟

تداخل می‌تواند داده‌های ارتعاش را آلوده کرده و منجر به خطاهای تشخیصی شود. مشکل اصلی این است که ارتعاش از یک جهت می‌تواند به اندازه‌گیری برای جهت دیگر "نشت" کند.

برای مثال، دستگاهی را در نظر بگیرید که ارتعاش افقی بسیار بالایی دارد اما ارتعاش عمودی آن کم است. اگر از یک شتاب‌سنج عمودی با حساسیت قابل توجه به محورهای متقاطع استفاده کنید، بخشی از ارتعاش افقی قوی را دریافت کرده و به خروجی خود اضافه می‌کند. اندازه‌گیری حاصل، سطح ارتعاش عمودی بالاتری را نسبت به آنچه واقعاً وجود دارد نشان می‌دهد و به طور بالقوه منجر به تشخیص اشتباه یک مشکل در جهت عمودی توسط تحلیلگر می‌شود.

این امر به ویژه زمانی مشکل‌ساز می‌شود که:

• اجرا آنالیز مودال یا شکل انحراف عملیاتی (ODS) تجزیه و تحلیل، که در آن اندازه‌گیری‌های دقیق در هر سه محور (X، Y و Z) برای انیمیشن‌سازی صحیح حرکت دستگاه بسیار مهم هستند.
• تشخیص عیب در ماشین‌آلات پیچیده که در آن‌ها ویژگی‌های ارتعاش در جهات مختلف، کلید شناسایی علت اصلی هستند (مثلاً تمایز بین انواع مختلف ... ناهم‌ترازی).
• انجام بالانس با دقت بالا، به خصوص در دستگاه بالانس، که در آن دقت جداسازی صفحه بسیار حیاتی است.

کمّی‌سازی تداخل گفتاری

حساسیت محور متقاطع معمولاً توسط سازنده سنسور به صورت درصدی از حساسیت محور اصلی مشخص می‌شود. برای مثال، یک شتاب‌سنج صنعتی با کیفیت بالا ممکن است حساسیت محور متقاطع ... داشته باشد. کمتر از ۵۱TP3Tاین بدان معناست که به ازای هر ۱ گرم ارتعاش که عمود بر محور اصلی اعمال می‌شود، سنسور سیگنالی معادل کمتر از ۰.۰۵ گرم در جهت اصلی تولید می‌کند.

خطای کل تداخل به دو عامل بستگی دارد:

1. حساسیت ذاتی محور متقاطع خود حسگر.
2. نسبت بزرگی ارتعاش در جهت عرضی به بزرگی ارتعاش در جهت اندازه‌گیری اولیه.

حتی یک حسگر با حساسیت کم به محور متقاطع نیز می‌تواند خطای قابل توجهی ایجاد کند، اگر ارتعاش در جهت خارج از محور در مقایسه با ارتعاش اندازه‌گیری شده بسیار زیاد باشد.

به حداقل رساندن اثرات تداخل گفتاری

• از حسگرهای با کیفیت بالا استفاده کنید: راه اصلی برای به حداقل رساندن تداخل، استفاده از شتاب‌سنج‌های با کیفیت بالا و مهندسی دقیق با حساسیت محور متقاطع مشخص شده پایین است.
• نصب مناسب: نصب ضعیف می‌تواند مشکلات تداخل را تشدید کند. سنسور باید صاف و عمود بر سطح اندازه‌گیری نصب شود تا از تراز صحیح محور اصلی آن با جهت اندازه‌گیری مورد نظر اطمینان حاصل شود.
• شتاب‌سنج‌های سه‌محوره: برای کاربردهایی که به داده‌های چند محوری دقیق نیاز دارند، استفاده از شتاب‌سنج سه‌محوره اغلب ترجیح داده می‌شود. این حسگرها دارای سه عنصر حسگر هستند که به صورت عمود بر هم در یک بلوک واحد نصب شده‌اند و در کارخانه کالیبره می‌شوند تا تداخل بین محورها به حداقل برسد.

← بازگشت به فهرست اصلی