Thiết bị đo độ rung là gì và vì sao chúng ta nên sử dụng chúng?

Vibration

Vibration- sự rung động hay chấn động, là trạng thái dao động có cường độ nhanh và liên tục của các vật dụng hoặc máy móc như máy bơm, máy khoan, máy mài, động cơ,… Sự rung động có thể có lợi hoặc có hại không chỉ với máy móc mà quan trọng hơn nữa đó là sức khỏe của con người.

Xét về mặt lợi thì sự rung động của máy móc có thể được tận dụng để phục vụ cho mục đích của con người, ví dụ con người sáng tạo ra ghế mát xa để đẩy lùi những cơn nhức mỏi, hay máy đầm dùi bê tông để làm đường,… Tuy nhiên sự rung động cần phải được giới hạn ở một mức độ cho phép. Nguyên nhân chính dẫn đến sự rung động nhiều ở máy móc chính là những hao mòn hoặc lỗi trong khâu thiết kế, lắp đặt. Sự rung động trong máy càng lớn thì thiết bị, bộ phận càng nhanh mòn và ngược lại. Điều này ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả sản xuất và kinh tế. Sự chấn động cũng ảnh hưởng trực tiếp đến sứa khỏe con người đặc biệt là những người thường xuyên sử dụng các thiết rung như công nhân xây dựng, công nhân cơ khí, tài xế công trình,… Người tiếp xúc với chấn động về lâu về dài sẽ gặp các bệnh về xương khớp và mạch máu, các cơ quan của người bệnh trở dần mất cảm giác hoặc tệ hơn là có thể bị hoại tử. Nhằm giúp con người theo dõi và phát hiện mức rung động để tránh các vấn đề không mong muốn, các thiết bị đo độ rung ngày càng được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ.

Thiết bị đo độ rung

Thiết bị đo độ rung thường đạt được độ tin cậy cao vì có thể đo được các mức rung chấn dù là nhỏ nhất. Công nghệ cảm biến độ rung IEPE (Intergrated Electronics Piezo Electric) cho phép đo được gia tốc, vận tốc và sự dịch chuyển của rung chấn mà không bị tác động bởi các yếu tố như độ dài và chất lượng cáp, nhiệt độ và độ ẩm khắc nghiệt của môi trường. Các thiết bị đo độ rung thường có ba loại chính: thiết bị đo độ rung cho con người, thiết bị đo độ rung cho máy móc, và thiết bị đo độ rung cho công trình xây dựng.

Việc đo độ rung tác động lên cơ thể con người thường gồm ba dạng:

• Hand-Arm Vibration (sự chấn động lên bàn tay và cánh tay của con người)
• Whole-body Vibration (sự chấn động lên toàn cơ thể con người)
• Ship Vibration (sự chấn động lên cơ thể người ở trên tàu, thuyền,…)

Thiết bị đo độ rung cho con người cần phải đạt chuẩn ISO 8041 nói chung và ISO 5349 đối với Hand-Arm Vibration, ISO 2631 đối với Whole-body Vibration và ISO 20283-5 đối với Ship Vibration.

Việc đo độ rung trên máy móc đặc biệt những loại máy có trục quay rất cần thiết. Thiết bị đo độ rung cũng cho phép con người theo dõi và đánh giá mức độ rung của các bộ phận của máy như trục, bạc đạn, bu-li, dây đai,… để tiện cho việc bảo trì và sửa chữa. Thiết bị đo độ rung cho máy cần phải tuân theo những yêu cầu khắc khe như ISO 20816-1, ISO 10816-6, IEC 60034-14,… Để đảm bảo an toàn tính mạng cho con người và tránh những tổn hại về cấu trúc thì thiết bị đo độ rung các công trình xây dựng cũng đang dần phát triển mạnh. Thiết bị thường được sử dụng để đo rung chấn trên các tòa nhà, tháp, cầu đường hay các đường ống.

MMF (Metra Measurement and Frequency Engineering)

MMF (Metra Measurement and Frequency Engineering) là hãng đầu tiên sản xuất cảm biến piezoelectric và cũng là hãng tiên phong trong việc nghiên cứu và phát triển thiết bị đo độ rung cho cả con người, máy móc và công trình. Các sản phẩm đo độ rung của MMF thường hỗ trợ tối đa cho người dùng với các ngôn ngữ như tiếng Đức, tiếng Anh, tiếng Pháp,… và màn hình hiển thị màu OLED thông minh, hiển thị biểu đồ và có thể kết nối với phần mềm VibroMetra để theo dõi, quản lý và lưu trữ dữ liệu.

Các sản phẩm đo độ rung chủ lực của MMF:

• Metra VM-31 là thiết bị đo và phân tích độ rung tác động lên cơ thể con người qua bàn tay và cánh tay với các giá trị đo gia tốc, vận tốc và sự dịch chuyển của rung chấn và hiển thị như interval RMS, maximum RMS, vibration dose value (VDV), vector sum, peak and maximum peak value và công nghệ TEDS (Transducer Electronic Data Sheet) theo chuẩn IEEE. Tùy thuộc vào mục đích đo mà có thể tùy chọn cảm biển ba trục tọa độ (triaxial sensor) như KS903B cho Hand-Arm Vibration, KS963B100-S cho Whole-body Vibration, KS823B cho Ship Vibration.

• Metra VM-2x là dòng thiết bị đo độ rung cho các máy có trục quay. Cùng với việc sử dụng cảm biến KS82L với đầu VMID cho phép đo giá trị gia tốc, vận tốc và sự dịch chuyển của rung chấn và hiển thị giá trị đỉnh, RMS và hệ số đỉnh (crest factor). Thiết bị theo dõi trạng thái hoạt động của máy cũng như đảm bảo độ rung chuẩn đối với máy móc mới.

• Metra VM40C với gia tốc kế ba trục tọa độ với độ nhạy cao được tích hợp bên trong và đạt được yêu cầu DIN 4150-3, BS 7385, SN 640312a, Circulaire du 23/07/86. VM40C được thiết kế để có thể hoạt động liên tục trong thời gian dài để có thể đánh giá sự tổn hại của cấu trúc công trình và sự ảnh hưởng của rung chấn đến con người. Thiết bị có thể gửi tin nhắn SMS đến điện thoại để cảnh báo khi liên kết với bộ VM40-MODEM hoặc có thể in ra báo cáo với bộ VM-PRINTER.

VibroMetra là phần mềm của MMF cho phép thu thập dữ liệu từ cảm biến IEPE với máy tính PC thông qua bộ chuyển đổi IEPE/USB M302/M312B với các ứng dụng:

• Đo chấn động và phân tích chuyển động quay
• Cân bằng các phần quay
• Đo chấn động của công trình
• Đo chấn động của cơ thể người
• Kiểm soát chất lượng sản phẩm
• Sử dụng đo trong phong thí nghiệm
• Đo di động với PC notebook

Phần mềm đảm nhận xử lý tín hiệu bao gồm:

• VM-SE FMS: License cho 2 kênh với VM-FFT SE, VM-METER SE, VM-SCOPE SE
• VM-SE FMP: License cho 2 kênh với VM-FFT SE, VM-METER SE, VM-PLOT SE
• VM-BAL: hệ thống cân bằng
• VM-FFT: phân tích chấn động
• VM-FFT3D: phân tích chấn động dạng biểu đồ 3D
• VM-TRACK: Run-up / Slow-down Tracking Analyzer
• VM-OCT+: Octave /Third-Octave Band Analyzer
• VM-SCOPE: Oscilloscope
• VM-PLOT: Y/t vẽ biểu đồ
• VM-REC: Data Logger
• VM-METER: đo chấn động
• VM-HAND: đo chấn động trên bàn tay-cánh tay
• VM-BODY: đo chấn động toàn cơ thể
• VM-SHIP: đo chấn động cho tàu
• VM-STRUC / VM-PERS: đo chấn động công trình

Tùy chọn thêm cho phần mềm:

• VM-MAIL: Cho phép cảnh báo qua e-mail
• VM-ADAM: Cho phép sử dụng thiết bị chuyển đổi ngoài của ADAM series
• VM-RADIO: Cho phép sử dụng thiết bị chuyển đổi điều khiển bởi song radio của hệ thống FS20
• VM-PLAY: Để mở lại dữ liệu thô đã được lưu trữ mà không cấn M302 hoặc M312B
• VM-TXT: Chuyển dữ liệu thô đã được lưu trữ ra tệp văn bản
• VM-BIN: Chuyển dữ liệu thô đã được lưu trữ ra tệp nhị phân

www.mmf.de