Apa itu Akselerometer? Panduan untuk Analisis Getaran

Definisi: Inti dari Pengukuran Getaran

Sebuah akselerometer adalah transduser (atau sensor) yang mengubah gerakan mekanis, khususnya percepatan akibat getaran atau guncangan, menjadi sinyal listrik proporsional. Akselerometer merupakan sensor yang paling banyak digunakan dalam bidang perawatan prediktif dan pemantauan kondisi. Dengan mengukur percepatan komponen mesin, akselerometer menyediakan data mentah yang dibutuhkan untuk mendiagnosis berbagai kerusakan mekanis dan elektrik, mulai dari kerusakan bantalan hingga ketidakseimbangan dan ketidaksejajaran.

Bagaimana Akselerometer Bekerja? Prinsip Piezoelektrik

Meskipun ada beberapa jenis akselerometer, sebagian besar yang digunakan untuk pemantauan mesin industri didasarkan pada efek piezoelektrikBerikut adalah uraian sederhana tentang cara kerjanya:

1. Kristal Piezoelektrik: Di dalam akselerometer terdapat massa kecil yang melekat pada kristal piezoelektrik (seringkali jenis keramik seperti PZT).
2. Menerapkan Kekuatan: Ketika mesin bergetar, rumah sensor ikut bergerak. Karena inersia, massa internal menahan gerakan ini dan memberikan gaya pada kristal.
3. Menghasilkan Sinyal: Kristal piezoelektrik memiliki sifat yang unik: ketika dikompresi atau diberi tekanan, ia menghasilkan muatan listrik kecil (tegangan) yang berbanding lurus dengan gaya yang diberikan.
4. Keluaran: Sinyal tegangan ini kemudian dikondisikan oleh perangkat elektronik internal dan ditransmisikan melalui kabel ke pengumpul data atau sistem pemantauan. Sinyal keluaran berupa representasi analog dari percepatan mesin pada titik tersebut.

Jenis-jenis Akselerometer

Aplikasi yang berbeda memerlukan jenis akselerometer yang berbeda, masing-masing dengan kelebihannya sendiri.

Akselerometer Tujuan Umum

Ini adalah alat ukur yang andal dalam pemantauan industri. Biasanya memiliki sensitivitas 100 mV/g dan rentang frekuensi yang sesuai untuk sebagian besar mesin umum seperti pompa, motor, dan kipas (misalnya, dari 2 Hz hingga 10 kHz).

Akselerometer MEMS

Akselerometer Sistem Mikro-Elektro-Mekanik (MEMS) adalah sensor berbasis silikon. Ukurannya sangat kecil, berdaya rendah, dan hemat biaya. Meskipun secara tradisional kurang sensitif dibandingkan jenis piezoelektrik, sensor MEMS modern berkembang pesat dan umum digunakan dalam elektronik portabel, aplikasi otomotif, dan beberapa sistem pemantauan kondisi berbiaya rendah.

Akselerometer Piezoresistif

Sensor ini digunakan untuk uji kejut dan pengukuran gerakan frekuensi rendah. Sensor ini dapat mengukur hingga 0 Hz (akselerasi DC), yang berguna untuk aplikasi seperti mengukur percepatan konstan dalam centrifuge.

Akselerometer Frekuensi Tinggi

Dirancang khusus untuk mendeteksi kejadian frekuensi tinggi, seperti kerusakan roda gigi dan bantalan tahap awal. Alat ini memiliki massa yang lebih kecil dan frekuensi resonansi yang lebih tinggi, sehingga memungkinkan pengukuran getaran yang akurat hingga 20 kHz atau lebih.

Spesifikasi dan Pilihan Utama

Saat memilih akselerometer, para insinyur mempertimbangkan beberapa parameter utama:

• Sensitivitas (mV/g): Sensitivitas yang lebih tinggi menghasilkan sinyal yang lebih kuat, yang lebih baik untuk mengukur getaran tingkat rendah. 100 mV/g adalah standar umum.
• Respons Frekuensi: Rentang frekuensi yang dapat diukur sensor secara akurat. Rentang ini harus sesuai dengan frekuensi kesalahan yang diperkirakan terjadi pada mesin.
• Kisaran Suhu: Sensor harus mampu menahan suhu pengoperasian permukaan mesin tempat sensor tersebut dipasang.
• Metode Pemasangan: Cara pemasangan sensor ke mesin (dudukan stud, perekat, magnet) sangat memengaruhi akurasi pengukuran frekuensi tinggi. Dudukan stud memberikan koneksi dan respons frekuensi terbaik.

Aplikasi dalam Pemantauan Kondisi

Akselerometer merupakan hal mendasar bagi hampir semua tugas analisis getaran, termasuk:

• Program Pemeliharaan Prediktif: Mengumpulkan data getaran rutin untuk mengetahui tren kesehatan mesin dan memprediksi kegagalan.
• Diagnosa Kesalahan: Mengidentifikasi masalah spesifik seperti ketidakseimbangan, ketidaksejajaran, kelonggaran, dan keausan bantalan.
• Pengujian Penerimaan: Memverifikasi bahwa mesin baru atau yang diperbaiki memenuhi spesifikasi getaran.
• Analisis Modal: Mempelajari frekuensi alami dan bentuk mode suatu struktur.

← Kembali ke Indeks Utama