Hiểu về nhiễu xuyên trục (Độ nhạy xuyên trục) trong phép đo rung động

Định nghĩa: Cross-Talk là gì?

Nói chuyện chéo, được biết đến chính thức hơn là độ nhạy trục chéo hoặc độ nhạy ngang, là lỗi đo lường liên quan đến bộ chuyển đổi rung động, đặc biệt là accelerometers. Nó đề cập đến xu hướng của bộ chuyển đổi trong việc tạo ra tín hiệu đầu ra để đáp ứng với rung động vuông góc với trục đo chính của nó.

Trong điều kiện lý tưởng, một máy đo gia tốc được thiết kế để đo độ rung theo phương thẳng đứng sẽ chỉ phản ứng với chuyển động thẳng đứng và hoàn toàn bỏ qua mọi chuyển động theo phương ngang hoặc trục. Trên thực tế, do những khiếm khuyết cực nhỏ trong cấu trúc của cảm biến, nó sẽ có độ nhạy nhỏ đối với những rung động "lệch trục" này. Đầu ra không mong muốn này chính là nhiễu xuyên âm.

Tại sao hiện tượng giao tiếp chéo lại là vấn đề?

Nhiễu xuyên âm có thể làm nhiễu dữ liệu rung động và dẫn đến sai sót chẩn đoán. Vấn đề chính là rung động từ một hướng có thể "rò rỉ" vào phép đo theo hướng khác.

Ví dụ, hãy xem xét một máy có độ rung ngang rất cao nhưng độ rung dọc thấp. Nếu bạn sử dụng một máy đo gia tốc dọc có độ nhạy trục chéo đáng kể, nó sẽ ghi nhận một phần độ rung ngang mạnh và cộng vào đầu ra. Kết quả đo được sẽ cho thấy mức độ rung dọc cao hơn mức thực tế, có khả năng khiến nhà phân tích chẩn đoán sai sự cố theo hướng dọc.

Điều này đặc biệt có vấn đề khi:

• Biểu diễn phân tích mô hình hoặc Hình dạng lệch vận hành (ODS) phân tích, trong đó các phép đo chính xác trên cả ba trục (X, Y và Z) là rất quan trọng để tạo hiệu ứng chuyển động chính xác cho máy.
• Chẩn đoán lỗi trong máy móc phức tạp, trong đó đặc điểm rung động theo các hướng khác nhau là chìa khóa để xác định nguyên nhân gốc rễ (ví dụ: phân biệt giữa các loại khác nhau sự không thẳng hàng).
• Thực hiện cân bằng có độ chính xác cao, đặc biệt là trên máy cân bằng, trong đó độ chính xác tách mặt phẳng là rất quan trọng.

Định lượng nhiễu xuyên âm

Độ nhạy trục chéo thường được nhà sản xuất cảm biến chỉ định theo tỷ lệ phần trăm của độ nhạy trục chính. Ví dụ, một máy đo gia tốc công nghiệp chất lượng cao có thể có độ nhạy trục chéo là ít hơn 5%. Điều này có nghĩa là cứ mỗi 1 g rung động tác dụng vuông góc với trục chính, cảm biến sẽ đưa ra tín hiệu tương đương với lực nhỏ hơn 0,05 g theo hướng chính.

Tổng lỗi nhiễu xuyên âm phụ thuộc vào hai yếu tố:

1. Độ nhạy trục chéo vốn có của chính cảm biến.
2. Tỷ lệ giữa biên độ rung động theo hướng ngang và biên độ rung động theo hướng đo chính.

Ngay cả cảm biến có độ nhạy trục chéo thấp cũng có thể tạo ra lỗi đáng kể nếu độ rung theo hướng lệch trục cực kỳ cao so với độ rung đang được đo.

Giảm thiểu tác động của nhiễu xuyên âm

• Sử dụng cảm biến chất lượng cao: Cách chính để giảm thiểu nhiễu xuyên âm là sử dụng máy đo gia tốc chất lượng cao, được thiết kế chính xác với độ nhạy trục chéo thấp.
• Lắp đặt đúng cách: Lắp đặt không đúng cách có thể làm trầm trọng thêm vấn đề nhiễu xuyên âm. Cảm biến phải được lắp phẳng và vuông góc với bề mặt đo để đảm bảo trục chính của nó được căn chỉnh chính xác với hướng đo mong muốn.
• Máy đo gia tốc ba trục: Đối với các ứng dụng yêu cầu dữ liệu đa trục chính xác, việc sử dụng cảm biến gia tốc ba trục thường được ưu tiên. Các cảm biến này có ba phần tử cảm biến được lắp đặt vuông góc trong một khối duy nhất, được hiệu chuẩn tại nhà máy để giảm thiểu nhiễu xuyên âm giữa các trục.

← Quay lại Mục lục chính