Forstå krysstale (kryssaksefølsomhet) i vibrasjonsmåling

Definisjon: Hva er krysstale?

Krysstale, mer formelt kjent som tverraksefølsomhet eller tverrgående følsomhet, er en målefeil knyttet til vibrasjonstransdusere, spesielt akselerometreDet refererer til transduseren sin tendens til å generere et utgangssignal som respons på vibrasjon som er vinkelrett på dens primære måleakse.

I en ideell verden ville et akselerometer som er utformet for å måle vertikal vibrasjon bare reagere på vertikal bevegelse og fullstendig ignorere enhver horisontal eller aksial bevegelse. I virkeligheten, på grunn av mikroskopiske ufullkommenheter i sensorens konstruksjon, vil den ha en liten følsomhet for disse vibrasjonene "utenfor aksen". Denne uønskede utgangen er krysstale.

Hvorfor er krysstale et problem?

Krysshørsel kan forurense vibrasjonsdata og føre til diagnostiske feil. Hovedproblemet er at vibrasjon fra én retning kan «lekke» inn i målingen i en annen retning.

Tenk deg for eksempel en maskin med svært høy horisontal vibrasjon, men lav vertikal vibrasjon. Hvis du bruker et vertikalt akselerometer med betydelig tverraksefølsomhet, vil det fange opp en del av den sterke horisontale vibrasjonen og legge den til utgangen. Den resulterende målingen vil vise et høyere vertikalt vibrasjonsnivå enn det som faktisk eksisterer, noe som potensielt kan føre til at en analytiker feildiagnostiserer et problem i vertikal retning.

Dette er spesielt problematisk når:

• Utfører modal analyse eller Driftsavbøyningsform (ODS) analyse, der nøyaktige målinger i alle tre aksene (X, Y og Z) er avgjørende for å animere maskinens bevegelse riktig.
• Diagnostisering av feil i komplekse maskiner der vibrasjonsegenskapene i forskjellige retninger er nøkkelen til å identifisere den underliggende årsaken (f.eks. å skille mellom ulike typer feiljustering).
• Utfører høypresisjonsbalansering, spesielt på en balanseringsmaskin, der nøyaktighet i planseparasjon er avgjørende.

Kvantifisering av krysstale

Tverraksefølsomhet spesifiseres vanligvis av sensorprodusenten som en prosentandel av primæraksefølsomheten. For eksempel kan et industrielt akselerometer av høy kvalitet ha en tverraksefølsomhet på mindre enn 5%Dette betyr at for hver 1 g vibrasjon som påføres vinkelrett på hovedaksen, vil sensoren sende ut et signal tilsvarende mindre enn 0,05 g i primærretningen.

Den totale krysstalefeilen avhenger av to faktorer:

1. Den iboende tverraksefølsomheten til selve sensoren.
2. Forholdet mellom vibrasjonsstørrelsen i tverrretningen og vibrasjonsstørrelsen i den primære måleretningen.

Selv en sensor med lav tverraksefølsomhet kan produsere en betydelig feil hvis vibrasjonen i retning utenfor aksen er ekstremt høy sammenlignet med vibrasjonen som måles.

Minimering av effektene av krysstale

• Bruk sensorer av høy kvalitet: Den primære måten å minimere krysstale på er å bruke høykvalitets, presisjonskonstruerte akselerometre med lav spesifisert kryssaksefølsomhet.
• Riktig montering: Dårlig montering kan forverre problemer med krysstale. Sensoren må monteres flatt og vinkelrett på måleflaten for å sikre at primæraksen er riktig justert med ønsket måleretning.
• Triaksiale akselerometre: For applikasjoner som krever nøyaktige data fra flere akser, er det ofte foretrukket å bruke et triaksialt akselerometer. Disse sensorene har tre sensorelementer montert ortogonalt i en enkelt blokk, som er kalibrert på fabrikken for å minimere krysstale mellom aksene.

← Tilbake til hovedindeksen