Comprensione della diafonia (sensibilità trasversale) nella misurazione delle vibrazioni

Definizione: Che cosa è il Cross-Talk?

Dialogo incrociato, più formalmente noto come sensibilità trasversale o sensibilità trasversale, è un errore di misura associato ai trasduttori di vibrazione, in particolare accelerometriSi riferisce alla tendenza del trasduttore a generare un segnale di uscita in risposta a vibrazioni perpendicolari al suo asse di misurazione primario.

In un mondo ideale, un accelerometro progettato per misurare le vibrazioni verticali risponderebbe solo al movimento verticale e ignorerebbe completamente qualsiasi movimento orizzontale o assiale. In realtà, a causa di microscopiche imperfezioni nella costruzione del sensore, avrà una scarsa sensibilità a queste vibrazioni "fuori asse". Questo output indesiderato è il cross-talk.

Perché il cross-talk è un problema?

La diafonia può contaminare i dati sulle vibrazioni e causare errori diagnostici. Il problema principale è che le vibrazioni provenienti da una direzione possono "infiltrarsi" nella misurazione di un'altra direzione.

Ad esempio, si consideri una macchina con vibrazioni orizzontali molto elevate ma basse vibrazioni verticali. Se si utilizza un accelerometro verticale con una sensibilità trasversale significativa, questo rileverà una parte della forte vibrazione orizzontale e la aggiungerà al suo output. La misurazione risultante mostrerà un livello di vibrazione verticale superiore a quello effettivamente presente, portando potenzialmente un analista a diagnosticare erroneamente un problema in direzione verticale.

Ciò è particolarmente problematico quando:

• Esecuzione analisi modale o Forma di deflessione operativa (ODS) analisi, in cui misurazioni accurate su tutti e tre gli assi (X, Y e Z) sono fondamentali per animare correttamente il movimento della macchina.
• Diagnosticare guasti in macchinari complessi in cui le caratteristiche di vibrazione in diverse direzioni sono fondamentali per identificare la causa principale (ad esempio, distinguendo tra diversi tipi di disallineamento).
• Esecuzione di equilibrature ad alta precisione, in particolare su una macchina equilibratrice, dove la precisione della separazione dei piani è fondamentale.

Quantificazione del cross-talk

La sensibilità trasversale è in genere specificata dal produttore del sensore come percentuale della sensibilità dell'asse primario. Ad esempio, un accelerometro industriale di alta qualità potrebbe avere una sensibilità trasversale di meno di 5%Ciò significa che per ogni 1 g di vibrazione applicata perpendicolarmente all'asse principale, il sensore emetterà un segnale equivalente a meno di 0,05 g nella direzione primaria.

L'errore di diafonia totale dipende da due fattori:

1. La sensibilità trasversale intrinseca del sensore stesso.
2. Rapporto tra l'intensità della vibrazione nella direzione trasversale e l'intensità della vibrazione nella direzione di misurazione primaria.

Anche un sensore con bassa sensibilità trasversale può produrre un errore significativo se la vibrazione nella direzione fuori asse è estremamente elevata rispetto alla vibrazione misurata.

Ridurre al minimo gli effetti del cross-talk

• Utilizzare sensori di alta qualità: Il modo principale per ridurre al minimo la diafonia è utilizzare accelerometri di alta qualità, progettati con precisione e con una bassa sensibilità trasversale specificata.
• Montaggio corretto: Un montaggio non corretto può aggravare i problemi di diafonia. Il sensore deve essere montato in piano e perpendicolare alla superficie di misurazione per garantire che il suo asse primario sia correttamente allineato con la direzione di misurazione desiderata.
• Accelerometri triassiali: Per applicazioni che richiedono dati multiasse accurati, spesso si preferisce utilizzare un accelerometro triassiale. Questi sensori sono dotati di tre elementi di rilevamento montati ortogonalmente in un unico blocco, calibrati in fabbrica per ridurre al minimo la diafonia tra gli assi.

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