ვიბრაციის გაზომვისას ჯვარედინი კომუნიკაციის (ჯვარედინი ღერძული მგრძნობელობის) გაგება
ჯვარედინი საუბარი — უფრო ოფიციალურად ჯვარედინი ღერძის მგრძნობელობა ან განივი მგრძნობელობა — არის საზომი შეცდომა, რომელიც თანდაყოლილია ვიბრაციის გადამჩენებებში, ხოლო განსაკუთრებით აქსელერომეტრები. ეს არის გადამჩენის ტენდენცია, წარმოქმნას გამომავალი სიგნალი იმ ვიბრაციაზე, რომელიც პერპენდიკულარულია მის განკუთვნილი საზომი ღერძის მიმართ. იდეალურ მსოფლიოში, აქსელერომეტრი, რომელიც აგებულია ვერტიკალური მოძრაობის საზომად, უპასუხებდა მხოლოდ ვერტიკალურ მოძრაობას და უგულელყოფდა ყველაფერ ჰორიზონტალურ ან აქსიალურს. რეალურ მსოფლიოში, უმნიშვნელო ასიმეტრიები აზომული ელემენტში აძლევს მას მცირე, მაგრამ არანულოვან საპასუხო რეაქციას ამ “ღერძიდან გადახრებული” შეყვანებზე — და ეს არასასურველი გამომავალი არის ჯვარი მოუსმენელობა.
1. განმარტება: რა არის ჯვარი მოუსმენელობა?
თითოეულ პრაქტიკული აქსელერომეტრს აქვს ერთი ნომინალური მგრძნობიარე ღერძი, რომლის გასწვრივ კალიბრირებულია. ჯვარი-ღერძის მგრძნობიარობა აღწერს, რამდენად ეკ ის რეაგირებს ამ ღერძის სწორი კუთხით მოძრაობაზე. განუტოლობა წარმოიქმნება სეიზმური მასის, პიეზოელექტრული კრისტალისა და დამაგრების ფუძის პატარა არეს გამო — იხილეთ პიეზოელექტრული აქსელერომეტრი ძირითადი მექანიზმის შესახებ. რადგან შეცდომა აგებულია აზომულ ელემენტში, ის არ შეიძლება გაასწოროს სამოდელო პირობებში; ის მხოლოდ შეიძლება განსაზღვრული იყოს, მინიმიზირებული დამწარმოებელი დონეზე და მოხერხდებული კარგი საზომი პრაქტიკით.
ღირს ჯვარი მოუსმენელობის განცალკევება ელექტრული კანალი-დან-კანალის ჩარევისაგან. აქ ტერმინი ეხება მექანიკური ჯვარი-ღერძის რეაქციას ერთ სენსორში, არა სიგნალის გაჟონვას კაბელებს შორის ან ანალიზატორის შეყვანებს შორის.
2. რატომ არის ჯვარი მოუსმენელობა პრობლემა?
ჯვარი მოუსმენელობა დაბინძურებს ვიბრაციის მონაცემებს და შეიძლება პირდაპირ გამოიწვიოს დიაგნოსტიკური შეცდომები, რადგან ვიბრაცია ერთი მიმართულებიდან “ჟონავს” მეორের საზომში. განვიხილოთ აპარატი ძალიან მაღალი ჰორიზონტალური ვიბრაციით, მაგრამ დაბალი ვერტიკალური ვიბრაციით. ვერტიკალურად დამონტაჟებული აქსელერომეტრი მნიშვნელოვანი ჯვარი-ღერძის მგრძნობიარობით აჭერს ამ ძლიერი ჰორიზონტალური მოძრაობის წილს და ამატებს მის დაკვეთილ გამომავალს. წაკითხვა შემდეგ აჩვენებს უფრო ვერტიკალურს ამპლიტუდა ვიდრე ჭეშმარიტად არსებობს — და ანალიტიკოსი შეიძლება დევნა უკმეაროს, რომელიც იქ არ არის.
ეს განსაკუთრებით გამწარმოებელი ხდება, როდესაც:
- შესრულება მოდალური ანალიზი ან ოპერაციული გადახრის ფორმა (ODS) ანალიზი, სადაც ზუსტი გაზომვები სამივე ღერძზე (X, Y, Z) აუცილებელია აპარატის მოძრაობის სწორი ანიმაციისთვის. შეცდომიანი ჯვარი-ღერძის ენერგია დაარღვევს გამოთვლილ რეჟიმის ფორმებს.
- სამარტივო დიაგნოსტიკა რთულ აპარატებში, სადაც მიმართულებული ხელმოწერა გასაღები სიმძიმის მიზეზისთვის — მაგალითად, განსხვავებული მიმართულებული ქცევა სხვადსხვა ტიპის არასწორი განლაგება from genuine დისბალანსი.
- უმაღლეს სიზუსტის ბალანსირება — განსაკუთრებით ბალანსირების მანქანა, სადაც თვითმფრინავი-განცალკევების სიზუსტე დამოკიდებულია სუფთა, მიმართულებაზე-ჭეშმარიტ სიგნალებზე.
3. ჯვარი მოუსმენელობის რაოდენობრივი განსაზღვრება
ჯვარი-ღერძის მგრძნობიარობა ჩვეულებრივ ციტირებულია სენსორის მწარმოებლის მიერ პირველ-ღერძის პროცენტულად მგრძნობელობა. კარგი სამრეწველო აქსელერომეტრი შეიძლება დააკონკრეტებდეს 5%-ზე ნაკლები; სიზუსტის ლაბორატორიული ერთეულები ბევრად უკეთესი შედეგებს აღწევენ. 5% მნიშვნელობა ნიშნავს, რომ ძირითადი ღერძის პერპენდიკულარულად გამოყენებული ვიბრაციის ყოველი 1 გ-ისთვის, სენსორი გამოაქვს სიგნალი, რომელიც ღერძის პირველადი მიმართულებაში 0.05 გ-ზე ნაკლები ეკვივალენტია.
The სულ ჯვარი-სიტყვის შეცდომა, რომელიც რეალურად მოხდება, დამოკიდებულია ორი ფაქტორის ერთობლივ მოქმედებაზე:
- თავად სენსორის თანდაყოლილი ჯვარედინი ღერძის მგრძნობელობა.
- განივი ვიბრაციის სიდიდის თანაფარდობა ძირითადი ღერძის გასწვრივ გაზომილი სიდიდის სიდიდეზე.
მეორე ფაქტორი ადვილია, რომ დაკნიშვოთ. თუნდაც დაბალი ჯვარი-ღერძული სენსიტიურობის მქონე სენსორი შეიძლება წარმოქმნას მნიშვნელოვანი შეცდომა, როდესაც ღერძიდან გამომავალი ვიბრაცია გაცილებით დიდია ცნობისთვის საჭირო სიგნალთან.
შემუშავებული მაგალითი: სენსორი, რომელიც შეფასებულია 4% ჯვარი-ღერძული სენსიტიურობით, დამონტაჟებული 1.0 მმ/წმ ვერტიკალური დონის წასაკითხად, სანამ 10 მმ/წმ ჰორიზონტალურად არსებობს, შეიძლება გადახვიოს დაახლოებით 0.04 × 10 = 0.4 მმ/წმ ცრუ სიგნალი — 40% შეცდომა ის რაოდენობით, რომელიც თქვენ აღვნიშნავთ.
საუკეთესო და უარესი შემთხვევის შეცდომები ასევე დამოკიდებულია დომინანტური განივი მოძრაობის კუთხური ორიენტაციაზე, რადგან ჯვარი-ღერძული სენსიტიურობა თავად იცვლება მიმართულებით სენსორის გარშემო.
4. ჯვარი-ტალღის ეფექტების შემცირება
- გამოიყენეთ მაღალი ხარისხის სენსორები: ყველაზე პირდაპირი თავდაცვა არის სიზუსტის ინჟინერილი აქსელერომეტრი დაბალი დანიშნული ჯვარი-ღერძული სენსიტიურობით. ა shear-mode აკელერომეტრი ჩვეულებრივ უფრო კარგ განივი უარყოფას ასახელებს, ვიდრე კომპრესიული დიზაინი.
- მას სწორად დამონტაჟეთ: ღარიბი მონტაჟი გაზრდის ჯვარი-ტალღას. სენსორი უნდა იყოს ბრტყელი და პერპენდიკულარული ზედაპირის, ისე რომ მისი პირველადი ღერძი სწორად გასწორებული იყოს მიზნის მიმართულებაზე; დახრილი სენსორი ეფექტურად აკრიფა თავის ღერძებს. მიჰყევით ISO 5348 მექანიკური დამონტაჟებისთვის.
- გამოიყენეთ ტრიაქსიული აქსელერომეტრები: სადაც საჭიროა ზუსტი მრავალი-ღერძული მონაცემი, ტრიაქსიული სენსორი — სამი ორთოგონალური სენსორი ელემენტი ერთ ბლოკში, ქარხნიდან დაკალიბრებული ზომაზე ჯვარი-ტალღა მინიმიზაციისთვის — ხშირად უკეთესი არჩევანია და აშორებს ორიენტაციის ჩანაფიქრს.
- შეამოწმეთ კალიბრაციის სერტიფიკატი: A traceable კალიბრაციის სერტიფიკატი ხელმოწერის გაზომილი განივი სენსიტიურობა ინდივიდუალური ერთეულისთვის, არა მხოლოდ ტიპის-ტესტის მაქსიმუმი.
ველში, პრაქტიკული პასუხი ჩვეულებრივ არის დისციპლინირებული დამონტაჟება. ორი-არხიანი ველის ინსტრუმენტი, როგორიცაა ბალანსეტი-1ა დაკმარებული თითოეული აქსელერომეტრი კითხულობს საკუთარ სიბრტყეს სისუფთავით; სენსორი კვადრატული დამონტაჟებული წინაპირი დამუშავებული ხაზზე იძლევა მიმართულებით-ჭეშმარიტი 1× ამპლიტუდა და ფაზა, ხოლო მაგნიტი, რომელიც დაფიქსირებულია მრუდე, შედგენილი ჰაუზინგზე, იწვევს ორივე ჯვარედინი მეტალი და მონტაჟის რეზონანსი გაზომვის დაკორუმპირება.
