Trong công nghiệp, có rất nhiều loại thiết bị quay có tốc độ thay đổi khi làm việc. Nó tạo ra khá nhiều thách thức cho các kỹ sư phân tích rung động. Nếu trong thời gian thu thập dữ liệu mà tốc độ quay của thiết bị thay đổi liên tục, thì biểu đồ phổ rung động FFT thu nhận được hầu như là vô dụng.

Hầu hết các dây chuyền sản xuất đều có các động cơ hoạt động biến tần, tốc độ quay thay đổi. Tốc độ tăng trong vài phút và giảm dần với khoảng thời gian tương tự. Máy cuốn trong nhà máy giấy cũng vậy, tốc độ liên tục thay đổi. Hệ thống gầu tải của có nhiều thiết bị quay, và chúng cũng có tốc độ quay tăng, giảm liên tục. Máy xúc, tời điện của tàu, tua bin gió cũng là những ví dụ của thiết bị quay có tốc độ thay đổi.

Như vậy, làm thế nào để đo và theo dõi dữ liệu rung động cho các thiết bị này?

3. Lấy dữ liệu nhanh (quick draw).

Trending without tachometer

Đối với các hệ thống thiết bị nằm trong môi trường khắc nghiệt (hoá chất, bụi bẩn, cháy nổ…) thì việc tiếp cận để thu thập dữ liệu rung động bằng máy đo cầm tay thật sự rất khó khăn. Hơn nữa, một số máy quay trong đó còn có tốc độ thay đổi. Giải pháp tốt nhất trong trường hợp này là lắp đặt hệ thống giám sát rung động tổng thể liên tục. Chúng ta chỉ quan tâm đế giá trị RMS trong trường hợp này, bởi vì tốc độ quay thay đổi, biểu đồ FFT có thể không chính xác. Chúng ta có thể sử dụng chức năng đo giá trị cao nhất (peak hold). Ngoài ra, với bạc đạn, chúng ta có thể cài đặt thêm nhiều bộ lọc tần số cao trong việc đo gia tốc rung động. Nên nhớ rằng, gia tốc rung ở tần số cao được dùng để giám sát tình trạng bạc đạn và vận tốc rung ở tần số thấp được dùng để giám sát các vấn đề cơ khí thông thường khác.

Order tracking spectrums

Bậc (order) là hài của tần số quay của trục máy (số nguyên lần của tần số quay). Thu thập dữ liệu và đánh giá theo bậc tần số thực sự rất quan trọng trong nhiều trường hợp. Dữ liệu rung động được thu nhận cùng với tín hiệu truyền về của cảm biến đo tốc độ quay với tốc độ lấy mẫu cao. Như vậy, thì dù thiết bị như bơm, quạt, máy nén… có quay với tốc tộ nào đi chăng nữa cũng được đồng bộ về bậc 1 của tần số quay (hay còn gọi là 1X). Phổ FFT không còn là giản đồ biểu thị biên độ rung động (mm/s, g…) theo tần số nữa, mà là theo bậc (1X, 2X…). Đây là một giải pháp rất hữu hiệu được dùng để phân tích chuyên sâu, tìm ra các nguyên nhân gốc của rung động trong trường hợp các máy quay có tốc độ thay đổi liên tục.

Quick draw

Biểu đồ phổ phải thấy được tần số ăn khớp của bánh răng và các tần số hư hỏng của bạc đạn. Đó là điều nhất định cần thiết! Order tracking spectrum thực sự rất hiệu quả trong những trường hợp nêu trên, khi mà tốc độ quay của máy thay đổi. Phổ đưa ra rất chính xác và hữu ích. Sử dụng công cụ này, cảm biến tốc độ được đồng bộ trong thời gian thu nhận dữ liệu rung để nhận biết sự thay đổi của tốc độ quay. Không những cho phép người dùng thấy được một phổ “rất sạch” về các bậc của tần số quay (1X, 2X…), chúng ta còn có thể thấy được những loại tần số khác, tần số đồng bộ và không đồng bộ.

Động cơ hoạt động biến tần, các thiết bị quay có tốc độ thay đổi ngày càng phổ biến trong công nghiệp. Điều này đòi hỏi cần phải có những công cụ phân tích rung động với hiệu quả tốt và độ chính xác cao. Order tracking là một trong những công cụ này. Mặc dù cần nhiều thời gian để cài đặt thông số và lấy dữ liệu, tuy nhiên hiệu quả mà nó mang lại thật sự rất cao!