Розуміння перехресних перешкод (чутливості між осями) при вимірюванні вібрації

Визначення: Що таке перехресні розмови?

Перехресні перешкоди, більш офіційно відомий як чутливість поперечної осі або поперечна чутливість, – це похибка вимірювання, пов’язана з вібраційними перетворювачами, зокрема акселерометриЦе стосується схильності перетворювача генерувати вихідний сигнал у відповідь на вібрацію, перпендикулярний до його основної осі вимірювання.

В ідеальному світі акселерометр, призначений для вимірювання вертикальної вібрації, реагував би лише на вертикальний рух і повністю ігнорував би будь-який горизонтальний чи осьовий рух. Насправді, через мікроскопічні недосконалості в конструкції датчика, він матиме невелику чутливість до цих «позаосьових» вібрацій. Цей небажаний вихідний сигнал і є перехресними перешкодами.

Чому перехресні розмови є проблемою?

Перехресні перешкоди можуть спотворювати дані про вібрацію та призводити до діагностичних помилок. Основна проблема полягає в тому, що вібрація з одного напрямку може «просочуватися» у вимірювання для іншого напрямку.

Наприклад, розглянемо машину з дуже високою горизонтальною вібрацією, але низькою вертикальною вібрацією. Якщо використовувати вертикальний акселерометр зі значною поперечною чутливістю, він вловить частину сильної горизонтальної вібрації та додасть її до свого вихідного сигналу. Отримане вимірювання покаже вищий рівень вертикальної вібрації, ніж насправді, що може призвести до того, що аналітик неправильно діагностує проблему у вертикальному напрямку.

Це особливо проблематично, коли:

• Виконання модальний аналіз або Робоча форма прогину (ODS) аналіз, де точні вимірювання по всіх трьох осях (X, Y та Z) є критично важливими для правильної анімації руху машини.
• Діагностика несправностей у складних механізмах, де характеристики вібрації в різних напрямках є ключовими для визначення першопричини (наприклад, розрізнення різних типів невідповідність).
• Виконання високоточного балансування, особливо на балансувальному верстаті, де точність розділення площин є життєво важливою.

Кількісна оцінка перехресних перешкод

Чутливість поперечної осі зазвичай визначається виробником датчика у відсотках від чутливості головної осі. Наприклад, високоякісний промисловий акселерометр може мати чутливість поперечної осі менше ніж 5%Це означає, що на кожен 1 г вібрації, прикладеної перпендикулярно до головної осі, датчик видаватиме сигнал, еквівалентний менш ніж 0,05 г у первинному напрямку.

Загальна похибка перехресних перешкод залежить від двох факторів:

1. Властива чутливість самого датчика вздовж осі.
2. Відношення величини вібрації в поперечному напрямку до величини вібрації в основному напрямку вимірювання.

Навіть датчик з низькою поперечною чутливістю може призвести до значної похибки, якщо вібрація в позаосьовому напрямку надзвичайно висока порівняно з вимірюваною вібрацією.

Мінімізація впливу перехресних перешкод

• Використовуйте високоякісні датчики: Основний спосіб мінімізувати перехресні перешкоди полягає у використанні високоякісних, прецизійних акселерометрів з низькою заданою поперечною чутливістю.
• Правильне кріплення: Неправильне кріплення може посилити проблеми перехресних перешкод. Датчик має бути встановлений плоско та перпендикулярно до вимірювальної поверхні, щоб забезпечити правильне вирівнювання його первинної осі з потрібним напрямком вимірювання.
• Тривісні акселерометри: Для застосувань, що потребують точних багатоосьових даних, часто перевагу надають використанню тривісного акселерометра. Ці датчики мають три чутливі елементи, встановлені ортогонально в одному блоці, які калібруються на заводі, щоб мінімізувати перехресні перешкоди між осями.

← Назад до головного індексу