आईएसओ 5348: यांत्रिक कंपन और झटका - एक्सेलेरोमीटर का यांत्रिक माउंटिंग

सारांश

आईएसओ 5348 किसी भी कंपन विश्लेषक के लिए एक बुनियादी और अत्यधिक व्यावहारिक मानक है। यह एक महत्वपूर्ण कारक को संबोधित करता है जो डेटा की गुणवत्ता को सीधे प्रभावित करता है: accelerometer मशीन से भौतिक रूप से जुड़ा होता है। मानक विभिन्न माउंटिंग विधियों को निर्दिष्ट करता है और वर्णन करता है कि प्रत्येक विधि माप की आवृत्ति प्रतिक्रिया को कैसे प्रभावित करती है। सटीक और दोहराए जाने योग्य कंपन डेटा प्राप्त करने के लिए, विशेष रूप से उच्च-आवृत्ति कंपनों को मापते समय, ISO 5348 में दिए गए दिशानिर्देशों का पालन करना आवश्यक है।

विषय-सूची (संकल्पनात्मक संरचना)

यह मानक माउंटिंग तकनीकों पर स्पष्ट, व्यावहारिक सलाह प्रदान करने के लिए तैयार किया गया है:

1. 1. कार्यक्षेत्र और माउंटिंग विधियाँ:

   यह प्रारंभिक खंड मानक के उद्देश्य को स्थापित करता है: सटीक डेटा सुनिश्चित करने के लिए एक्सेलेरोमीटर को कंपन सतह पर जोड़ने की विधियों पर स्पष्ट, तकनीकी मार्गदर्शन प्रदान करना। मानक का मुख्य सिद्धांत यहाँ प्रस्तुत किया गया है: माउंटिंग विधि मापन प्रणाली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है और सीधे उस उच्चतम आवृत्ति को निर्धारित करती है जिस पर विश्वसनीय डेटा एकत्र किया जा सकता है। एक खराब माउंटिंग तकनीक एक यांत्रिक फ़िल्टर की तरह काम करेगी, जो उच्च-आवृत्ति कंपनों को मापने से पहले ही क्षीण या अवमंदित कर देगी। इसके बाद यह खंड प्राथमिक माउंटिंग विधियों का परिचय देता है जिनका विस्तार से मूल्यांकन किया जाएगा: स्टड माउंटिंग, एडहेसिव माउंटिंग, और मैग्नेटिक माउंटिंग, जो शेष दस्तावेज़ के लिए रूपरेखा तैयार करते हैं।

2. 2. स्टड माउंटिंग:

   इस विधि को एक्सेलेरोमीटर लगाने के लिए सर्वोत्तम, संदर्भ-स्तरीय तकनीक के रूप में प्रस्तुत किया गया है। इसमें मशीन संरचना में एक छेद करना, उसे एक धागे से ठोकना, और फिर एक्सेलेरोमीटर के माउंटिंग स्टड को सीधे छेद में पेंच करना शामिल है। मानक निर्दिष्ट करता है कि माउंटिंग सतह साफ़, समतल और चिकनी होनी चाहिए, और यदि आवश्यक हो तो एक स्पॉट फ़ेस मशीनिंग भी की जानी चाहिए। किसी भी सूक्ष्म रिक्त स्थान को भरने, सतह के संपर्क क्षेत्र को अधिकतम करने और उच्च-आवृत्ति ऊर्जा के संचरण में सुधार करने के लिए सेंसर के आधार पर सिलिकॉन ग्रीस या किसी समान युग्मन द्रव की एक पतली परत लगाई जानी चाहिए। यह विधि उच्चतम संभव माउंटिंग कठोरता प्रदान करती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्चतम माउंटेड अनुनाद आवृत्ति प्राप्त होती है। यह सुनिश्चित करता है कि सेंसर आवृत्तियों की व्यापकतम संभव सीमा को सटीक रूप से माप सके, बिना माउंटिंग के अनुनाद से उसका मापन दूषित हुए। इसे अन्य सभी विधियों के लिए मानक माना जाता है और यह स्थायी निगरानी प्रतिष्ठानों, उच्च-आवृत्ति निदान परीक्षणों (जैसे बेयरिंग और गियर के लिए), और सेंसर अंशांकन के लिए आवश्यक है।

3. 3. चिपकने वाला माउंटिंग:

   यह खंड अर्ध-स्थायी माउंटिंग समाधान के रूप में आसंजकों के उपयोग का विवरण देता है, जिसका उपयोग अक्सर तब किया जाता है जब मशीन में ड्रिलिंग व्यावहारिक या अनुमत न हो। मानक विभिन्न प्रकार के आसंजकों के बीच अंतर करता है। सर्वोत्तम परिणामों के लिए, एक कठोर, दृढ़ आसंजक, जैसे कि साइनोऐक्रिलेट ("सुपर ग्लू") या दो-भाग वाला एपॉक्सी, अनुशंसित है। मुख्य सिद्धांत यह है कि सेंसर के आधार और मशीन की सतह के बीच एक बहुत पतली, दृढ़ बंधन रेखा बनाने के लिए न्यूनतम मात्रा में आसंजक का उपयोग किया जाए। एक मोटा या मुलायम आसंजक (जैसे सिलिकॉन रबर) एक अवरोधक के रूप में कार्य करेगा, जो उच्च-आवृत्ति प्रतिक्रिया को गंभीर रूप से सीमित कर देगा। जब एक उचित रूप से तैयार सतह पर सही ढंग से उपयोग किया जाता है, तो एक कठोर आसंजक माउंट एक उपयोगी आवृत्ति रेंज प्राप्त कर सकता है जो लगभग स्टड माउंट के बराबर होती है, जिससे यह कई नैदानिक अनुप्रयोगों के लिए एक व्यवहार्य विकल्प बन जाता है। मानक आसंजक-माउंटेड बेस के उपयोग को भी शामिल करता है, जो स्टड-माउंट सेंसर को जोड़ने के लिए एक दोहराने योग्य स्थान प्रदान करने के लिए मशीन से चिपके हुए छोटे धातु पैड होते हैं।

4. 4. चुंबकीय माउंटिंग:

   इस अध्याय में चुंबकीय आधारों के उपयोग पर चर्चा की गई है, जो पोर्टेबल, मार्ग-आधारित डेटा संग्रह उनकी सुविधा के कारण। हालांकि, मानक इस बात पर जोर देता है कि यह सुविधा डेटा की गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण लागत पर आती है। एक चुंबकीय माउंट स्वाभाविक रूप से एक स्टड या चिपकने वाले माउंट की तुलना में कम कठोर होता है। इसके अलावा, चुंबक एक्सेलेरोमीटर में महत्वपूर्ण द्रव्यमान जोड़ता है। कम कठोरता और उच्च द्रव्यमान का यह संयोजन नाटकीय रूप से सेंसर सिस्टम की माउंटेड अनुनाद आवृत्ति को कम करता है, जो माप की प्रयोग करने योग्य ऊपरी आवृत्ति सीमा को गंभीर रूप से सीमित करता है। मानक यह स्पष्ट करता है कि चुंबक के साथ एकत्र उच्च आवृत्ति डेटा (आमतौर पर 2,000 हर्ट्ज से ऊपर) अक्सर अविश्वसनीय होता है। यह चुंबकीय माउंट की गुणवत्ता को अधिकतम करने के लिए व्यावहारिक मार्गदर्शन प्रदान करता है: एक मजबूत, "दो-ध्रुव" चुंबक का उपयोग करें, सुनिश्चित करें कि संपर्क सतह पूरी तरह से साफ और सपाट हैं, और मशीन पर चुंबक को जोड़ते समय दृढ़ दबाव लागू करें।

5. 5. अन्य विधियाँ (जांच):

   यह खंड हाथ से पकड़े जाने वाले प्रोब, जिन्हें अक्सर "स्टिंगर्स" कहा जाता है, के उपयोग पर चर्चा करता है, जिनका उपयोग कभी-कभी त्वरित जाँच के लिए या दुर्गम क्षेत्रों में किया जाता है। मानक किसी भी गंभीर निदान कार्य के लिए इस पद्धति को दृढ़ता से हतोत्साहित करता है। मानव शरीर एक अत्यंत प्रभावी निम्न-पास फ़िल्टर और डैम्पर है, और प्रोब को निरंतर दबाव या पूर्णतः लंबवत कोण पर रखना असंभव है। परिणामस्वरूप, यह विधि अत्यधिक अप्राप्य साबित हुई है और इसकी आवृत्ति प्रतिक्रिया गंभीर रूप से सीमित है, अक्सर 1,000 हर्ट्ज़ से भी कम। हालाँकि एक प्रोब बहुत बड़े, निम्न-आवृत्ति कंपन (जैसे गंभीर असंतुलन) की उपस्थिति की पुष्टि करने में सक्षम हो सकता है, यह विश्वसनीय प्रवृत्ति विश्लेषण या बेयरिंग और गियर दोषों जैसी उच्च-आवृत्ति दोषों का पता लगाने के लिए पूरी तरह से अनुपयुक्त है।

6. 6. सतह की तैयारी और केबलिंग:

   यह अंतिम खंड, चाहे जिस भी माउंटिंग विधि का उपयोग किया गया हो, डेटा की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण, व्यावहारिक सलाह प्रदान करता है। यह इस बात पर ज़ोर देता है कि माउंटिंग सतह को उचित रूप से तैयार किया जाना चाहिए। इसमें यह सुनिश्चित करना शामिल है कि सतह यथासंभव समतल और चिकनी हो, और धातु-से-धातु (या धातु-से-चिपकने वाले पदार्थ-से-धातु) का सीधा संपर्क सुनिश्चित करने के लिए किसी भी प्रकार का पेंट, जंग या गंदगी हटा दी जाए। स्टड माउंटिंग के लिए, यदि सतह पूरी तरह से समतल नहीं है, तो यह एक स्पॉट फेस को मशीनिंग करने की आवश्यकता को निर्दिष्ट करता है। मानक सेंसर केबलिंग पर भी महत्वपूर्ण मार्गदर्शन प्रदान करता है। यह अनुशंसा करता है कि केबल को सेंसर से थोड़ी दूरी पर संरचना से मजबूती से बांधा जाए। यह कनेक्टर के लिए तनाव से राहत प्रदान करता है और, इससे भी महत्वपूर्ण बात, केबल की गति को रोकता है। यदि मापन के दौरान केबल को इधर-उधर घूमने दिया जाता है, तो यह ट्राइबोइलेक्ट्रिक प्रभाव के कारण एक निम्न-आवृत्ति वाला विद्युत संकेत उत्पन्न कर सकता है, जो वास्तविक कंपन संकेत को दूषित कर सकता है और गलत डेटा उत्पन्न कर सकता है।

महत्वपूर्ण अवधारणाएं

• आवृत्ति प्रतिक्रिया महत्वपूर्ण है: मानक का मुख्य विषय यह है कि माउंटिंग विधि एक यांत्रिक फ़िल्टर की तरह काम करती है। एक खराब माउंट (चुंबक की तरह) द्रव्यमान बढ़ाता है और कठोरता कम करता है, जिससे एक लो-पास फ़िल्टर बनता है जो उच्च-आवृत्ति कंपन को सेंसर तक पहुँचने से पहले ही रोक देता है।
• कठोरता सर्वोपरि है: उच्च-आवृत्ति कंपन को सटीक रूप से प्रसारित करने के लिए, सेंसर और मशीन के बीच का कनेक्शन यथासंभव मज़बूत और हल्का होना चाहिए। यही कारण है कि डायरेक्ट स्टड माउंट अन्य सभी तरीकों से बेहतर है।
• सुविधा और सटीकता के बीच समझौता: मानक स्पष्ट करता है कि इसमें एक सीधा समझौता है। मार्ग-आधारित डेटा संग्रह के लिए चुंबकीय माउंट सुविधाजनक हैं, लेकिन विश्लेषक को यह स्वीकार करना होगा कि प्रयोग करने योग्य आवृत्ति सीमा से समझौता किया जाता है। उच्च-आवृत्ति वाले बेयरिंग या गियर विश्लेषण के लिए, स्टड या चिपकने वाला माउंट अत्यधिक पसंद किया जाता है।
• दोहराव: मानक के मार्गदर्शन का पालन करना, जैसे कि दोहराए जाने योग्य सेंसर प्लेसमेंट के लिए माउंटिंग पैड का उपयोग करना, अच्छे प्रवृत्ति विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह सुनिश्चित करता है कि डेटा में परिवर्तन मशीन की स्थिति के कारण है, न कि माप तकनीक में भिन्नता के कारण।

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