Cảm biến gia tốc và cách thức hoạt động

Hãy tưởng tượng rằng cảm biến gia tốc của bạn giống như một ống nghe mà bác sĩ chẩn đoán cho thang máy 

Về cơ bản, nó có thể theo dõi tín hiệu rung từ thang máy và hiển thị cho bạn các giá trị của những rung lắc này trên máy đo hoặc máy phân tích rung lắc.

Cảm biến gia tốc được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp là cảm biến gia tốc áp điện.

Tinh thể áp điện tạo ra điện tích khi nó bị biến dạng – nghĩa là bị nén hoặc kéo dài.

Cấu tạo của cảm biến gia tốc áp điện – Nguồn: Adash.com

Điện tích được chuyển vào phần điện tử của cảm biến, được chuyển đổi thành điện áp. Điện áp này sau đó được chuyển vào máy đo độ rung thông qua đầu nối cảm biến và cáp.

Máy đo độ rung hoặc máy phân tích là một thiết bị điện tử có khả năng xử lý tín hiệu rung. Hãy tưởng tượng rằng máy đo độ rung hoặc máy phân tích là vôn kế. Cảm biến đang tạo tín hiệu điện áp trong khi nó rung trên máy. Tín hiệu điện áp này được truyền qua cáp đến thiết bị đo độ rung.

Nhưng thiết bị đo độ rung sẽ không hiển thị vôn. Thiết bị thông minh hơn vôn kế đó. Thiết bị đo độ rung có thể xử lý tín hiệu điện áp và hiển thị các giá trị rung như gia tốc và vận tốc.

Nguồn: Adash.com

Tiêu chuẩn của giá trị rung lắc là gì?

Tiêu chuẩn ISO 18738:2003 cung cấp các hướng dẫn về cách đo lường và phân tích dữ liệu rung lắc. Nó bao gồm chỉ định thiết bị đo lường, thiết bị đo đạc và quy trình đo lường nên được sử dụng. Nó cũng cung cấp hướng dẫn về cách đánh giá mức độ tiếp xúc với rung lắc, có tính đến các yếu tố như cường độ, tần suất và thời lượng rung lắc.

Theo đó, quy định giá trị ISO PP ≤ 10 và ISO A95 ≤ 11.

ISO PP và ISO A95 là mức rung cực đại, được hiểu là giá trị lớn nhất trong tất cả các “giá trị đỉnh” thu được trên máy hiện sóng.

Biểu đồ đo độ rung lắc ở một công trình

Một cách khác là phần mềm có thể tự động thiết lập các giới hạn dựa trên số liệu thống kê từ các phép đo trước đó.

Tất cả các lỗi cơ học liên quan đến tốc độ của máy như mất cân bằng, sai lệch và lỏng lẻo cơ học sẽ cho rung lắc tần số thấp. Những rung lắc tần số cao liên quan đến lỗi về vòng bi hay hộp số. Những rung lắc này được đo bằng vận tốc tính bằng mm/s hoặc inch/s.  Với cảm biến gia tốc, máy đo có thể chuyển đổi giá trị sang đo giá trị vận tốc.

Lợi ích của việc thực hiện phân tích rung lắc thang máy

Phân tích rung lắc có thể giúp phát hiện các vấn đề tiềm ẩn trước khi chúng trở thành những vấn đề nghiêm trọng hơn có thể dẫn đến hỏng hóc thiết bị và thời gian ngưng hoạt động. Sớm phát hiện vấn đề cho phép tiến hành bảo trì dự đoán, giảm thiểu chi phí sửa chữa hoặc thay thế thiết bị.

Biểu đồ so sánh hiệu quả của các loại bảo trì: Bảo trì khắc phục sự cố, bảo trì phòng ngừa, bảo trì dự đoán – Nguồn: Adash.com

Phân tích rung có thể giúp xác định các vấn đề rủi ro tiềm ẩn của các thành phần thang máy. Điều này giúp ngăn ngừa tai nạn.

Phân tích rung lắc có thể giúp giảm thiểu thời gian ngưng hoạt động của thang máy. Điều này là do phân tích rung lắc cho phép bảo trì dự đoán để xử lí lỗi ngay trước khi hỏng hóc xảy ra.

Phân tích rung có thể phát hiện các vấn đề tiềm ẩn sớm, tránh được các sửa chữa tốn kém và thay thế thiết bị.

Thách thức của việc phân tích độ rung lắc thang máy

Điều kiện hoạt động của thang máy: Các điều kiện hoạt động của thang máy có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của việc đo độ rung lắc. Ví dụ, nếu thang máy đang hoạt động ở mức tải cao hoặc vận hành liên tục trong một khoảng thời gian dài, độ rung lắc có thể không được đo chính xác.

Thời gian đo: Thang máy thường hoạt động liên tục và không ngừng, do đó, thời gian đo phải được chọn sao cho nó không gây ảnh hưởng đến thời gian vận hành của thang máy. Thời gian đo cũng phải đủ để đảm bảo rằng tất cả các thành phần của thang máy được kiểm tra.

Môi trường xung quanh: Môi trường xung quanh cũng có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của việc đo độ rung lắc. Nếu môi trường xung quanh có rung lắc mạnh hoặc nhiễu điện từ, độ rung lắc có thể bị ảnh hưởng.

Kinh nghiệm của người đo: Việc đo độ rung lắc của thang máy cần kinh nghiệm và kỹ năng. Nếu người đo không có đủ kinh nghiệm hoặc không hiểu rõ các thành phần của thang máy, kết quả đo có thể không chính xác.

Chẩn đoán rung lắc có thể giúp phát hiện ra lỗi trên thang máy trước khi thang bị hỏng. Bằng cách làm như vậy, nó có thể giúp bảo dưỡng dự đoán và giảm thời gian bảo trì, giúp cải thiện hiệu suất và tiết kiệm chi phí./.