진동 측정에서의 크로스토크(교차축 감도) 이해

정의: 크로스토크란 무엇인가?

크로스토크, 더 공식적으로는 ~로 알려짐 교차축 감도 또는 횡감각, 특히 진동 변환기와 관련된 측정 오류입니다. 가속도계. 이는 변환기가 주 측정 축에 수직인 진동에 응답하여 출력 신호를 생성하는 경향을 말합니다.

이상적인 환경에서는 수직 진동을 측정하도록 설계된 가속도계는 수직 운동에만 반응하고 수평 또는 축 방향 운동은 완전히 무시할 것입니다. 하지만 실제로는 센서 구조의 미세한 결함으로 인해 이러한 "축 외" 진동에 대한 민감도가 낮습니다. 이러한 원치 않는 출력이 바로 누화입니다.

크로스토크가 문제인 이유는 무엇인가?

크로스토크는 진동 데이터를 오염시키고 진단 오류를 초래할 수 있습니다. 가장 큰 문제는 한 방향의 진동이 다른 방향의 측정값으로 "누출"될 수 있다는 것입니다.

예를 들어, 수평 진동은 매우 높지만 수직 진동은 낮은 기계를 생각해 보겠습니다. 교차축 감도가 높은 수직 가속도계를 사용하면 강한 수평 진동의 일부를 감지하여 출력에 더합니다. 그 결과 측정값은 실제보다 높은 수직 진동 레벨을 나타내어 분석자가 수직 방향의 문제를 잘못 진단할 수 있습니다.

특히 다음과 같은 경우 문제가 됩니다.

• 실행할 수 있는 모달 분석 또는 작동 편향 형상(ODS) 분석에서는 기계의 움직임을 올바르게 애니메이션화하기 위해 세 축(X, Y, Z) 모두에서 정확한 측정이 중요합니다.
• 다양한 방향의 진동 특성이 근본 원인을 식별하는 데 중요한 복잡한 기계의 결함 진단(예: 다양한 유형의 구별) 정렬 불량).
• 특히 평면 분리 정확도가 중요한 밸런싱 머신에서 고정밀 밸런싱을 수행합니다.

크로스토크 정량화

교차축 감도는 일반적으로 센서 제조업체에서 주축 감도의 백분율로 지정합니다. 예를 들어, 고품질 산업용 가속도계의 교차축 감도는 다음과 같습니다. 5% 미만즉, 주축에 수직으로 1g의 진동이 가해질 때마다 센서는 주 방향으로 0.05g 미만에 해당하는 신호를 출력합니다.

전체 크로스토크 오류는 두 가지 요인에 따라 달라집니다.

1. 센서 자체의 고유한 교차축 감도.
2. 1차 측정 방향의 진동 크기에 대한 횡방향의 진동 크기의 비율입니다.

교차축 감도가 낮은 센서라 할지라도 측정되는 진동에 비해 축 외 방향의 진동이 극도로 높으면 상당한 오류가 발생할 수 있습니다.

크로스토크의 영향 최소화

• 고품질 센서를 사용하세요: 크로스토크를 최소화하는 가장 기본적인 방법은 낮은 교차축 감도를 갖춘 고품질의 정밀 설계된 가속도계를 사용하는 것입니다.
• 적절한 장착: 장착 불량은 크로스토크 문제를 악화시킬 수 있습니다. 센서는 측정 표면에 평평하고 수직으로 장착하여 주축이 원하는 측정 방향과 올바르게 정렬되도록 해야 합니다.
• 3축 가속도계: 정확한 다축 데이터가 필요한 애플리케이션에서는 3축 가속도계를 사용하는 것이 좋습니다. 이러한 센서는 세 개의 감지 소자가 하나의 블록에 직교하여 장착되어 있으며, 각 축 간 혼선을 최소화하도록 공장에서 교정됩니다.

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