ทำความเข้าใจ Cross-Talk (ความไวของแกนไขว้) ในการวัดการสั่นสะเทือน

คำจำกัดความ: Cross-Talk คืออะไร?

การสนทนาข้ามสาย, หรือเรียกอย่างเป็นทางการว่า ความไวต่อแกนไขว้ หรือ ความไวตามขวางเป็นข้อผิดพลาดในการวัดที่เกี่ยวข้องกับตัวแปลงการสั่นสะเทือนโดยเฉพาะ accelerometersหมายถึงแนวโน้มของตัวแปลงสัญญาณที่จะสร้างสัญญาณเอาต์พุตเพื่อตอบสนองต่อการสั่นสะเทือนที่ตั้งฉากกับแกนการวัดหลัก

ในโลกอุดมคติ เครื่องวัดความเร่งที่ออกแบบมาเพื่อวัดการสั่นสะเทือนในแนวดิ่งจะตอบสนองต่อการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งเท่านั้น และจะไม่สนใจการเคลื่อนที่ในแนวราบหรือแนวแกนใดๆ เลย ในความเป็นจริง เนื่องจากความบกพร่องในระดับจุลภาคในโครงสร้างของเซ็นเซอร์ จึงมีความไวต่อการสั่นสะเทือน "นอกแกน" เหล่านี้เพียงเล็กน้อย เอาต์พุตที่ไม่ต้องการนี้คือสัญญาณรบกวน

เหตุใด Cross-Talk จึงเป็นปัญหา?

การสนทนาข้ามกันอาจปนเปื้อนข้อมูลการสั่นสะเทือนและนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการวินิจฉัย ปัญหาหลักคือการสั่นสะเทือนจากทิศทางหนึ่งอาจ "รั่วไหล" เข้าสู่การวัดในทิศทางอื่นได้

ยกตัวอย่างเช่น ลองพิจารณาเครื่องจักรที่มีการสั่นสะเทือนในแนวนอนสูงมาก แต่การสั่นสะเทือนในแนวตั้งต่ำ หากคุณใช้เครื่องวัดความเร่งในแนวตั้งที่มีความไวต่อแกนไขว้สูง เครื่องจะตรวจจับการสั่นสะเทือนในแนวนอนที่รุนแรงบางส่วนและเพิ่มเข้าไปในผลลัพธ์ การวัดที่ได้จะแสดงระดับการสั่นสะเทือนในแนวตั้งที่สูงกว่าระดับจริง ซึ่งอาจทำให้นักวิเคราะห์วินิจฉัยปัญหาในแนวตั้งผิดพลาดได้

นี่เป็นปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ:

• การแสดง การวิเคราะห์โหมด หรือ รูปร่างการเบี่ยงเบนการทำงาน (ODS) การวิเคราะห์ โดยการวัดที่แม่นยำในแกนทั้งสาม (X, Y และ Z) ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเคลื่อนไหวเครื่องจักรอย่างถูกต้อง
• การวินิจฉัยข้อบกพร่องในเครื่องจักรที่ซับซ้อนซึ่งลักษณะการสั่นสะเทือนในทิศทางต่างๆ เป็นสิ่งสำคัญในการระบุสาเหตุหลัก (เช่น การแยกแยะระหว่างประเภทต่างๆ) การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง).
• การดำเนินการปรับสมดุลความแม่นยำสูง โดยเฉพาะบนเครื่องปรับสมดุล ซึ่งความแม่นยำในการแยกระนาบถือเป็นสิ่งสำคัญ

การวัดปริมาณการสนทนาข้ามสาย

โดยทั่วไปแล้วผู้ผลิตเซ็นเซอร์จะระบุความไวของแกนไขว้เป็นเปอร์เซ็นต์ของความไวของแกนหลัก ตัวอย่างเช่น เครื่องวัดความเร่งอุตสาหกรรมคุณภาพสูงอาจมีความไวของแกนไขว้เท่ากับ น้อยกว่า 5%ซึ่งหมายความว่าสำหรับการสั่นสะเทือน 1 กรัมที่ตั้งฉากกับแกนหลัก เซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณที่เทียบเท่ากับน้อยกว่า 0.05 กรัมในทิศทางหลัก

ข้อผิดพลาดในการครอสทอล์คทั้งหมดขึ้นอยู่กับปัจจัยสองประการ:

1. ความไวต่อแกนไขว้โดยธรรมชาติของเซ็นเซอร์เอง
2. อัตราส่วนของขนาดการสั่นสะเทือนในทิศทางขวางต่อขนาดการสั่นสะเทือนในทิศทางการวัดเบื้องต้น

แม้แต่เซนเซอร์ที่มีความไวต่อแกนไขว้ต่ำก็อาจสร้างข้อผิดพลาดที่สำคัญได้หากการสั่นสะเทือนในทิศทางนอกแกนมีค่าสูงมากเมื่อเทียบกับการสั่นสะเทือนที่กำลังวัดอยู่

การลดผลกระทบของการสนทนาข้ามสาย

• ใช้เซ็นเซอร์คุณภาพสูง: วิธีหลักในการลดการรบกวนสัญญาณข้ามกันคือการใช้เครื่องวัดความเร่งคุณภาพสูงที่ออกแบบมาอย่างแม่นยำพร้อมความไวต่อแกนไขว้ที่กำหนดไว้ต่ำ
• การติดตั้งที่ถูกต้อง: การติดตั้งที่ไม่ดีอาจทำให้ปัญหาสัญญาณครอสทอล์ครุนแรงขึ้น เซ็นเซอร์ต้องติดตั้งให้แบนราบและตั้งฉากกับพื้นผิวการวัด เพื่อให้แน่ใจว่าแกนหลักอยู่ในแนวเดียวกับทิศทางการวัดที่ต้องการ
• เครื่องวัดความเร่งสามแกน: สำหรับการใช้งานที่ต้องการข้อมูลหลายแกนที่แม่นยำ มักนิยมใช้เครื่องวัดความเร่งแบบไตรแอกเซียล เซ็นเซอร์เหล่านี้มีองค์ประกอบการตรวจจับสามชิ้นติดตั้งในแนวตั้งฉากในบล็อกเดียว ซึ่งได้รับการปรับเทียบจากโรงงานเพื่อลดการครอสทอล์คระหว่างแกนต่างๆ

← กลับสู่ดัชนีหลัก