Діріл өлшеудегі айқасқа сезімталдықты (Cross-Axis Sensitivity) түсіну
Cross-talk — ресми атауы бойынша айқасқа сезімталдық or көлденең сезімталдық — мынаған тән өлшеу қатесі болып табылады: діріл түрлендіргіштері, және әсіресе accelerometers. Бұл — түрлендіргіштің өзінің өлшеу осіне перпендикуляр бағыттағы дірілге жауап ретінде шығыс сигнал шығаруға бейімділігі. Мінсіз жағдайда тік қозғалысты өлшеуге арналған акселерометр тек тік қозғалысқа ғана жауап беруі тиіс, only ал барлық горизонталь немесе осьтік әсерлерді елемеуі керек. Іс жүзінде сезімтал элементтегі микроскопиялық асимметриялар оны осы “ось сыртындағы” кірістерге аздаған, бірақ нөлден үлкен жауап беруге мәжбүр етеді — міне, осы жағымсыз шығыс сигналы айқасқа сезімталдық деп аталады.
1. Анықтама: Айқасқа сезімталдық дегеніміз не?
Кез келген нақты акселерометрде калибрленген бір атаулы сезімтал ось болады. Айқасқа сезімталдық сол сенсордың осы осіне тік бұрышты қозғалысқа қаншалықты жауап беретінін сипаттайды. Кемшілік сейсмикалық масса, пьезоэлектрлік кристалл және бекіту негізі арасындағы ұсақ сәйкессіздіктерден туындайды — астарлы тетікке қараңыз: пьезоэлектрлік акселерометр . Қате сезімтал элементтің ішіне орнықтырылғандықтан, оны өрісте реттеу мүмкін емес; оны тек өндіру кезінде нормалауға, барынша азайтуға және дұрыс өлшеу тәжірибесімен басқаруға болады.
Айқасқа сезімталдықты электрлік арна-арна аралық кедергіден ажырата білу маңызды. Мұнда термин мынаны білдіреді: mechanical бір сенсор ішіндегі айқасқа жауап, яғни кабельдер немесе анализатор кірістері арасындағы сигнал ағып кетуі емес.
2. Неліктен айқаспа сезімталдық мәселе болып табылады?
Айқаспа сезімталдық вибрация деректерін ластап, тікелей диагностикалық қателерге алып келуі мүмкін, өйткені бір бағыттағы вибрация екінші бағыттың өлшеміне “сіңіп” кетеді. Өте жоғары горизонталь вибрациясы бар, бірақ тік бағыттағы вибрациясы төмен машинаны қарастырайық. Айтарлықтай айқасу осі сезімталдығы бар тік орнатылған акселерометр сол күшті горизонталь қозғалыстың белгілі бір бөлігін ұстап алып, өз шығыс сигналына қосады. Нәтижесінде оқу шынайы деңгейден жоғары тік amplitude вибрацияны көрсетеді — ал аналитик шынында жоқ тік бағыттағы ақауды іздей бастауы мүмкін.
Бұл мынадай жағдайларда ерекше қиындық тудырады:
- Performing modal analysis or Қозғалу формасының (ODS) талдауда, мұнда машинаның қозғалысын дұрыс модельдеу үшін үш ось бойынша (X, Y, Z) дәл өлшемдер қажет. Айқасу осі бойынша жалған энергия есептелген форма пішіндерін бұрмалайды.
- Күрделі жабдықтардағы ақауларды диагностикалауда, мұнда бағыттық сигнатура түбегейлі себепті анықтаудың кілті болып табылады — мысалы, әртүрлі ақау түрлерінің бағыттық мінез-құлқын ажырату misalignment from genuine unbalance.
- Жоғары дәлдіктегі балансировкалауды орындауда — әсіресе балансттау машинасы, мұнда түзету жазықтықтарын бөлудің дәлдігі таза, бағытты дәл берілетін сигналдарға байланысты.
3. Айқаспа сезімталдықты сандық бағалау
Айқасу осі сезімталдығын датчик өндірушісі әдетте негізгі ось sensitivityпайызы ретінде көрсетеді. Жақсы өнеркәсіптік акселерометрде less than 5%; зертханалық дәлдіктегі үлгілер одан да жоғары нәтиже береді. 5% мән негізгі оське перпендикуляр бағытта 1 g вибрация түссе, датчик негізгі бағытта 0,05 g-дан аз сигнал шығаратынын білдіреді.
The total іс жүзінде байқалатын айқаспа қате екі факторға байланысты:
- Датчиктің өзіне тән айқасу осі сезімталдығы.
- Көлденең вибрация амплитудасының негізгі ось бойынша өлшенетін амплитудаға қатынасы.
Екінші факторды бағаламау оңай. Тіпті айқасу осі сезімталдығы төмен датчик те, осьтен тыс вибрация қызығушылық тудыратын сигналдан едәуір күшті болған кезде, айтарлықтай қате береді.
Есептік мысал: айқасу осі сезімталдығы 4% ретінде белгіленген датчик 1,0 мм/с тік деңгейін оқу үшін орнатылған, ал горизонталь бағытта 10 мм/с вибрация болса, шамамен 0,04 × 10 = 0,4 мм/с жалған сигнал шығаруы мүмкін — бұл бақыланатын шаманың 40% қатесі.
Ең жақсы және ең нашар жағдайлардағы қателер сондай-ақ үстем көлденең қозғалыстың бұрыштық бағытына байланысты, өйткені айқасу осі сезімталдығының өзі датчик айналасындағы бағытқа қарай өзгереді.
4. Айқаспа сезімталдықтың әсерін азайту
- Жоғары сапалы датчиктерді қолданыңыз: Ең тиімді қорғаныс — айқас-ось сезімталдығы төмен, дәлдікпен жасалған акселерометр. A қырқу режиміндегі акселерометр әдетте компрессиялық конструкцияға қарағанда көлденең бағыттағы кедергіні жақсырақ қамтамасыз етеді.
- Оны дұрыс орнатыңыз: Poor mounting айқас кедергіні күшейтеді. Сенсор негізгі осі өлшенетін бағытпен нақты сәйкес келуі үшін беткейге тегіс және перпендикуляр орнатылуы тиіс; еңкейтілген сенсор өз осьтерін іс жүзінде қайта анықтайды. Механикалық бекіту үшін ISO 5348 нұсқауларын орындаңыз.
- Үш осьті акселерометрлерді пайдаланыңыз: Бірнеше осі бойынша дәл деректер қажет болған жағдайда, үш осьті сенсор — бір корпусқа орналастырылған, зауытта осьаралық айқас кедергіні азайтуға калибрленген үш ортогоналды сезіну элементі — жиі ең қолайлы таңдау болып табылады және бағдарды анықтауда қателік жіберу мүмкіндігін жояды.
- Калибрлеу сертификатын тексеріңіз: A traceable калибрлеу сертификаты жеке бірліктің нақты өлшенген көлденең сезімталдығын, тек түр сынағының максималды мәнін ғана емес, көрсетеді.
Далалық жағдайда практикалық жауап әдетте тәртіпті орнатуда жатыр. Екі арналы далалық аспап, мысалы, Балансет-1А әрбір акселерометрдің өз деңгейіндегі тербелісті таза оқуына сүйенеді; өңделген тіреушке шпилькамен тік бекітілген сенсор бағыты дәл 1× амплитуда және фазасигналын береді, ал иілген, бояулы корпусқа магнитпен бекітілген сенсор айқас кедергіні де, орнату резонансы бұрмалауды да өлшеуге шақырады.
