Tổng quan
Chọn phương pháp lắp đặt và thực hiện nó một cách chính xác, là một yếu tố quan trọng trong việc thu thập dữ liệu rung động. Mục tiêu nhằm đạt được tần số đáp ứng tốt nhất. Có bốn phương pháp lắp cơ bản: lắp ren, dán keo, nam châm (đầu từ) và đầu dò.
Hình 1 – Các phương pháp lắp đặt cảm biến rung động
Điều quan trọng là phải xem xét dải tần tần số của ứng dụng của việc phân tích rung động và sự cộng hưởng của cảm biến. Dải tần của cảm biến được quyết định bởi độ cứng của kỹ thuật lắp đặt đã chọn.
Hình 2 – Mối quan hệ giữa tần số đáp ứng và độ nhạy của 6 phương pháp lắp đặt
Bây giờ, chúng ta hãy xem xét các phương pháp này chi tiết hơn và bình chọn phương pháp nào tốt nhất:
1/ Lắp ren
Phương pháp tốt nhất để thu thập dữ liệu tin cậy là lắp ren, phương pháp này là điều kiện lý tưởng của hiệu chuẩn cảm biến. Nó cho phép phạm vi đo động rộng nhất. Nên dùng phương pháp lắp ren cho việc thu thập rung động ở tần số cao (> 10kHz) và trong môi trường khắc nghiệt, không thể thu thập dữ liệu bằng máy cầm tay. Việc gắn chốt ren cần khoan và tarô một lỗ nhỏ trên máy.
Phải đảm bảo làm sạch bề mặt máy trước khi lắp cảm biến. Chiều sâu lỗ không được vượt quá chiều dày của bề mặt gối đỡ để tránh làm hỏng máy móc. Kiểm tra độ vuông góc của lỗ để đảm bảo bề mặt tiếp xúc tốt với đáy của cảm biến. Điều quan trọng nữa là phải áp dụng mô-men xoắn khi lắp thích hợp. Đối với một mối ren 1/4-28 thường vặn với mômen 30 in-lbs; các ứng dụng nhất định có thể yêu cầu mô-men xoắn thấp hơn hoặc cao hơn.
2/ Dán keo
Nếu máy móc không thể khoan để lắp ren, thì dán keo là giải pháp thay thế tốt nhất. Khi được sử dụng đúng cách, phương pháp này tiếp cận các đặc tính tần số cao như phương pháp lắp ren. Chúng hoạt động tốt cho các hệ thống giám sát online, với những vị trí không thể khoan để lắp ren.
Lựa chọn keo là rất quan trọng đối với độ tin cậy lâu dài – một số lựa chọn phổ biến là VersiLock 406, Loctite Depend hoặc Liquid Metal, hoặc các dạng keo ‘cứng’ khác (cyanoacrylate). Một số loại keo giúp cách ly về điện ở bề mặt cảm biến. Trước khi phủ keo, bề mặt máy phải được mài phẳng và vệ sinh sạch sẽ. Sự đáp ứng của cảm biến phụ thuộc vào mức độ tiếp xúc giữa bệ mặt máy và cảm biến.
3/ Nam châm
Nam châm (đầu từ) thường được dùng cho thiết bị cầm tay để thu thập dữ liệu định kỳ. Nam châm thuận tiện cho việc di chuyển giữa các máy khác nhau và không làm hỏng máy hoặc cảm biến. Tuy nhiên, do sự tiếp xúc giữa cảm biến và máy kém hơn, việc lắp đầu từ dẫn đến dải tần số đáp ứng bị giảm đáng kể. Khối lượng bổ sung của đầu từ sẽ tạo ra một tần số cộng hưởng mới, thấp hơn và thay đổi dải tần số đáp ứng. Điều này cần được xem xét khi phân tích kết quả đo.
Trên bề mặt phẳng nên sử dụng đầu từ phẳng; trên bề mặt cong hoặc không đều nên sử dụng đầu từ 2 cực. Đầu từ phẳng cung cấp khả năng tiếp xúc tốt hơn với tần số cộng hưởng 5-10 kHz so với đầu từ 2 cực 3-7 kHz. Với bất kỳ đầu từ nào, hãy chú ý đến kết quả đo và nghi ngờ khi có bất kỳ dấu hiệu bất thường nào trong dữ liệu phổ.
4/ Đầu dò
Đầu dò trong thiết bị cầm tay được sử dụng tại các khu vực khó tiếp cận, khung động cơ bằng nhôm hoặc cho các điểm đo cần nhanh. Đây là thách thức lớn nhất trong việc thu thập dữ liệu. Chúng không nên được sử dụng cho các máy có tần số quay nhỏ hơn 10Hz, vì sự rung động của máy làm cho việc giữ cảm biến tiếp xúc với máy khó khăn hơn. Dữ liệu rung động được thu thập bằng các đầu dò có độ tin cậy nhất thấp nhất. Dữ liệu phổ thường bị bóp méo. Ngoài ra, chiều dài của đầu dò sẽ ảnh hưởng đến phép đo, với các đầu dò dài hơn sẽ cho độ chính xác thấp hơn. Đáp ứng tần số của nó cũng rất hạn chế so với các phương pháp khác.
Cuối cùng, sự lựa chọn tốt nhất sẽ phụ thuộc vào từng ứng dụng, yêu cầu, chi phí và các ràng buộc về vận hành. Hãy nhớ những điểm chính sau:
- Trong hệ thống giám sát online, chúng ta sử dụng phương pháp lắp ren và dán. Các phương pháp này cung cấp độ tin cậy lâu dài và tần số đáp ứng của cảm biến tốt nhất. Chuẩn bị bề mặt tốt là chìa khóa để phương pháp lắp ren và dán thành công.
- Các chương trình giám sát định kỳ có thể tối ưu hóa hiệu quả của đầu từ bằng cách đảm bảo độ tiếp xúc giữa cảm biến và máy móc, đồng thời kiểm tra dữ liệu xem có bất thường nào không.
- Tránh sử dụng đầu dò nếu có thể và xác minh các phép đo của bạn.
Lưu Xuân Hòa – PdM Engineering Supervisor – Vibration Analyst Cat 2 ISO 18436-2
Tham khảo: Wilcoxon.com
🌏 Website: rcmi.com.vn
👥 Fanpage: RCMI
📲 Hotline: 0828 822 922
📧 Mail: customer@rcmi.com.vn