ISO 5348: การสั่นสะเทือนและแรงกระแทกเชิงกล – การติดตั้งเครื่องวัดความเร่งเชิงกล

สรุป

ISO 5348 เป็นมาตรฐานพื้นฐานและใช้งานได้จริงสำหรับนักวิเคราะห์การสั่นสะเทือนทุกคน โดยครอบคลุมปัจจัยสำคัญที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อคุณภาพของข้อมูล นั่นคือ เครื่องวัดความเร่ง ติดตั้งเข้ากับเครื่องจักรโดยตรง มาตรฐานนี้ระบุวิธีการติดตั้งที่หลากหลาย และอธิบายว่าแต่ละวิธีส่งผลต่อการตอบสนองความถี่ของการวัดอย่างไร การปฏิบัติตามคำแนะนำใน ISO 5348 เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการได้รับข้อมูลการสั่นสะเทือนที่แม่นยำและทำซ้ำได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อวัดการสั่นสะเทือนความถี่สูง

สารบัญ (โครงสร้างแนวคิด)

มาตรฐานนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้คำแนะนำที่ชัดเจนและปฏิบัติได้จริงเกี่ยวกับเทคนิคการติดตั้ง:

1. 1. ขอบเขตและวิธีการติดตั้ง:

   ส่วนเริ่มต้นนี้กำหนดวัตถุประสงค์ของมาตรฐาน นั่นคือ การให้คำแนะนำทางเทคนิคที่ชัดเจนเกี่ยวกับวิธีการติดตั้งเครื่องวัดความเร่งบนพื้นผิวสั่นสะเทือน เพื่อให้มั่นใจว่าข้อมูลมีความถูกต้องแม่นยำ แก่นแท้ของมาตรฐานนี้ได้กล่าวถึงไว้ ณ ที่นี้ว่า วิธีการติดตั้งเป็นส่วนสำคัญของระบบการวัด และเป็นตัวกำหนดความถี่สูงสุดที่สามารถรวบรวมข้อมูลที่เชื่อถือได้ได้โดยตรง เทคนิคการติดตั้งที่ไม่ดีจะทำหน้าที่เป็นตัวกรองเชิงกล โดยจะลดทอนหรือหน่วงการสั่นสะเทือนความถี่สูงก่อนที่จะทำการวัด จากนั้นในส่วนนี้จะแนะนำวิธีการติดตั้งหลักๆ ที่จะได้รับการประเมินอย่างละเอียด ได้แก่ การติดตั้งแบบสตั๊ด การติดตั้งแบบกาว และการติดตั้งแบบแม่เหล็ก ซึ่งเป็นกรอบการทำงานสำหรับเอกสารส่วนที่เหลือ

2. 2. การติดตั้งสตั๊ด:

   วิธีการนี้ถูกนำเสนอว่าเป็นเทคนิคระดับอ้างอิงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการยึดเครื่องวัดความเร่ง วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการเจาะรูในโครงสร้างของเครื่องจักร เคาะเกลียว แล้วขันสกรูยึดเครื่องวัดความเร่งเข้ากับรูโดยตรง มาตรฐานระบุว่าพื้นผิวสำหรับติดตั้งต้องสะอาด เรียบ และเรียบ โดยอาจกลึงผิวเฉพาะจุดหากจำเป็น ควรทาจาระบีซิลิโคนบางๆ หรือน้ำยาประสานที่คล้ายกันลงบนฐานของเซ็นเซอร์เพื่ออุดช่องว่างขนาดเล็ก เพื่อเพิ่มพื้นที่สัมผัสพื้นผิวให้มากที่สุด และปรับปรุงการส่งพลังงานความถี่สูง วิธีการนี้ให้ความแข็งแรงในการติดตั้งสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ซึ่งส่งผลให้ได้ความถี่เรโซแนนซ์ที่ติดตั้งสูงสุด วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเซ็นเซอร์สามารถวัดช่วงความถี่ที่กว้างที่สุดได้อย่างแม่นยำโดยไม่สูญเสียการวัดจากเรโซแนนซ์ของตัวยึด วิธีนี้ถือเป็นมาตรฐานสำหรับวิธีการอื่นๆ ทั้งหมด และจำเป็นสำหรับการติดตั้งเพื่อการตรวจสอบแบบถาวร การทดสอบวินิจฉัยความถี่สูง (เช่น ตลับลูกปืนและเฟือง) และสำหรับการสอบเทียบเซ็นเซอร์

3. 3. การติดตั้งด้วยกาว:

   ส่วนนี้อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับการใช้กาวเป็นสารยึดติดแบบกึ่งถาวร ซึ่งมักใช้เมื่อการเจาะเข้าไปในเครื่องจักรไม่สามารถทำได้จริงหรือไม่ได้รับอนุญาต มาตรฐานนี้แบ่งประเภทของกาวออกเป็น เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ขอแนะนำให้ใช้กาวแข็ง เช่น ไซยาโนอะคริเลต ("กาวซูเปอร์กลู") หรืออีพอกซีสองส่วน หลักการสำคัญคือการใช้กาวในปริมาณน้อยที่สุดเพื่อสร้างเส้นยึดที่บางและแข็งระหว่างฐานของเซ็นเซอร์และพื้นผิวของเครื่องจักร กาวหนาหรืออ่อน (เช่น ยางซิลิโคน) จะทำหน้าที่เป็นตัวหน่วง ซึ่งจำกัดการตอบสนองความถี่สูงอย่างมาก เมื่อใช้งานอย่างถูกต้องบนพื้นผิวที่เตรียมไว้อย่างเหมาะสม ตัวยึดติดด้วยกาวแข็งสามารถให้ช่วงความถี่ที่ใช้งานได้เกือบสูงเท่ากับตัวยึดแบบสตั๊ด ทำให้เป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานด้านการวินิจฉัยหลายประเภท มาตรฐานนี้ยังครอบคลุมถึงการใช้ฐานยึดติดด้วยกาว ซึ่งเป็นแผ่นโลหะขนาดเล็กที่ติดกาวเข้ากับเครื่องจักรเพื่อให้เป็นตำแหน่งที่ทำซ้ำได้สำหรับการติดตั้งเซ็นเซอร์แบบสตั๊ด

4. 4. การติดตั้งด้วยแม่เหล็ก:

   บทนี้จะกล่าวถึงการใช้ฐานแม่เหล็กซึ่งพบได้ทั่วไปในอุปกรณ์พกพา การรวบรวมข้อมูลตามเส้นทาง เนื่องจากความสะดวกสบาย อย่างไรก็ตาม มาตรฐานนี้เน้นย้ำว่าความสะดวกสบายนี้มาพร้อมกับต้นทุนที่สำคัญต่อคุณภาพของข้อมูล ตัวยึดแม่เหล็กมีความแข็งน้อยกว่าตัวยึดแบบสตั๊ดหรือแบบติดกาว ยิ่งไปกว่านั้น แม่เหล็กยังเพิ่มมวลให้กับเครื่องวัดความเร่งอย่างมีนัยสำคัญ การรวมกันของความแข็งที่ต่ำกว่าและมวลที่สูงกว่านี้ทำให้ความถี่เรโซแนนซ์ที่ติดตั้งของระบบเซ็นเซอร์ลดลงอย่างมาก ซึ่งเป็นการจำกัดช่วงความถี่สูงสุดที่ใช้งานได้ของการวัดอย่างมาก มาตรฐานนี้ระบุอย่างชัดเจนว่าข้อมูลความถี่สูง (โดยทั่วไปสูงกว่า 2,000 เฮิรตซ์) ที่เก็บรวบรวมด้วยแม่เหล็กมักไม่น่าเชื่อถือ มาตรฐานนี้ให้คำแนะนำเชิงปฏิบัติสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดของตัวยึดแม่เหล็ก: ให้ใช้แม่เหล็กแบบ “สองขั้ว” ที่แข็งแรง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวสัมผัสสะอาดและเรียบสนิท และใช้แรงกดให้แน่นเมื่อติดตั้งแม่เหล็กเข้ากับเครื่อง

5. 5. วิธีการอื่นๆ (โพรบ):

   หัวข้อนี้กล่าวถึงการใช้หัววัดแบบมือถือ ซึ่งมักเรียกว่า "สติงเกอร์" ซึ่งบางครั้งใช้สำหรับการตรวจสอบอย่างรวดเร็วหรือในบริเวณที่เข้าถึงยาก มาตรฐานนี้ไม่สนับสนุนการใช้วิธีนี้ในงานวินิจฉัยโรคที่จริงจังใดๆ ร่างกายมนุษย์เป็นตัวกรองความถี่ต่ำและตัวหน่วงที่มีประสิทธิภาพมาก และเป็นไปไม่ได้ที่จะถือหัววัดด้วยแรงกดที่สม่ำเสมอหรือในมุมตั้งฉากอย่างสมบูรณ์แบบ ด้วยเหตุนี้ วิธีการนี้จึงพิสูจน์ได้ว่าทำซ้ำได้ยาก และการตอบสนองความถี่มีข้อจำกัดอย่างมาก โดยมักจะน้อยกว่า 1,000 เฮิรตซ์ แม้ว่าหัววัดอาจสามารถยืนยันการสั่นความถี่ต่ำขนาดใหญ่ (เช่น ความไม่สมดุลอย่างรุนแรง) ได้ แต่มันไม่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวิเคราะห์แนวโน้มที่เชื่อถือได้ หรือสำหรับการตรวจจับข้อบกพร่องความถี่สูง เช่น ข้อบกพร่องของตลับลูกปืนและเฟือง

6. 6. การเตรียมพื้นผิวและการเดินสาย:

   ส่วนสุดท้ายนี้ให้คำแนะนำที่สำคัญและใช้งานได้จริงเพื่อรับประกันคุณภาพของข้อมูล ไม่ว่าจะใช้วิธีการติดตั้งแบบใดก็ตาม เน้นย้ำว่าพื้นผิวสำหรับติดตั้งต้องได้รับการเตรียมอย่างเหมาะสม ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวเรียบและเรียบที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และต้องกำจัดสี สนิม หรือสิ่งสกปรกใดๆ ออกเพื่อให้มั่นใจว่าโลหะสัมผัสกับโลหะโดยตรง (หรือโลหะสัมผัสกับกาว) สำหรับการติดตั้งแบบสตั๊ด กำหนดให้ต้องกลึงผิวสัมผัสเฉพาะจุดหากพื้นผิวไม่เรียบสนิท มาตรฐานนี้ยังให้คำแนะนำที่สำคัญเกี่ยวกับการเดินสายเซ็นเซอร์ แนะนำให้ผูกสายเคเบิลให้แน่นกับโครงสร้างในระยะห่างจากเซ็นเซอร์เล็กน้อย วิธีนี้จะช่วยลดแรงตึงของขั้วต่อ และที่สำคัญกว่านั้นคือป้องกันสายเคเบิลเคลื่อนตัว หากสายเคเบิลถูกเหวี่ยงไปมาระหว่างการวัด อาจทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าความถี่ต่ำเนื่องจากปรากฏการณ์ไทรโบอิเล็กทริก ซึ่งอาจปนเปื้อนสัญญาณการสั่นสะเทือนที่แท้จริงและนำไปสู่ข้อมูลที่ผิดพลาด

แนวคิดหลัก

• การตอบสนองความถี่เป็นสิ่งสำคัญ: แก่นกลางของมาตรฐานนี้คือวิธีการติดตั้งทำหน้าที่เป็นตัวกรองเชิงกล การติดตั้งที่ไม่ดี (เช่น แม่เหล็ก) จะเพิ่มมวลและลดความแข็ง ทำให้เกิดตัวกรองความถี่ต่ำที่ตัดการสั่นสะเทือนความถี่สูงก่อนที่จะไปถึงเซ็นเซอร์
• ความแข็งคือสิ่งสำคัญที่สุด: เพื่อส่งสัญญาณการสั่นสะเทือนความถี่สูงได้อย่างแม่นยำ การเชื่อมต่อระหว่างเซ็นเซอร์กับเครื่องจักรจะต้องมีความแข็งแรงและน้ำหนักเบาที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ นี่คือเหตุผลที่การติดตั้งแบบยึดด้วยสตั๊ดโดยตรงจึงเหนือกว่าวิธีการอื่นๆ ทั้งหมด
• การแลกเปลี่ยนระหว่างความสะดวกและความแม่นยำ: มาตรฐานนี้ระบุอย่างชัดเจนว่ามีการแลกเปลี่ยนโดยตรง การติดตั้งแม่เหล็กนั้นสะดวกสำหรับการรวบรวมข้อมูลตามเส้นทาง แต่นักวิเคราะห์ต้องยอมรับว่าช่วงความถี่ที่ใช้งานได้นั้นถูกจำกัด สำหรับการวิเคราะห์ตลับลูกปืนหรือเฟืองความถี่สูง การติดตั้งแบบสตั๊ดหรือแบบติดกาวจะเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด
• ความสามารถในการทำซ้ำ: การปฏิบัติตามคำแนะนำของมาตรฐาน เช่น การใช้แผ่นรองสำหรับการวางเซ็นเซอร์ซ้ำๆ ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวิเคราะห์แนวโน้มที่ดี เนื่องจากจะช่วยให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนแปลงในข้อมูลนั้นเกิดจากสภาพของเครื่องจักร ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงในเทคนิคการวัด

← กลับสู่ดัชนีหลัก