การวัดการสั่นสะเทือน

    การสั่นสะเทือน (Vibration Meter )เนื่องจากการวัดการสั่นสะเทือนกลายเป็นส่วนสำคัญของการออกแบบเครื่องจักร ทำให้การวัดและวิเคราะห์การสั่นสะเทือนเชิงกลมีความแม่นยำเพิ่มขึ้น การใช้เครื่องวัดความเร่งเพื่อแปลงการเคลื่อนที่แบบสั่นเป็นสัญญาณไฟฟ้า  กระบวนการของการวัดและการวิเคราะห์ทำได้โดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

 

การสั่นสะเทือนคืออะไร?

การสั่นของร่างกาย เมื่ออธิบายถึงการเคลื่อนที่แบบออสซิลเลตโดยมีตำแหน่งอ้างอิง จำนวนครั้งที่วงจรการเคลื่อนที่จะเกิดเป็นช่วงรอบต่อวินาที เรียกว่า ความถี่ และวัดเป็นเฮิรตซ์ (Hz)

การเคลื่อนที่สามารถประกอบไปด้วยความถี่ เช่น ส้อมเสียงหรือส่วนประกอบหลายอย่างที่เกิดขึ้นที่ความถี่ต่างๆ พร้อมกัน ตัวอย่างเช่น การเคลื่อนที่ของลูกสูบเครื่องยนต์สันดาปภายใน (Internal combustion engine)

สัญญาณการสั่นสะเทือนในทางปฏิบัติมักประกอบไปด้วยความถี่จำนวนมากที่เกิดขึ้นพร้อมกัน ดังนั้นเราจึงไม่สามารถรู้แค่เพียงแค่ดูรูปแบบ Amplitude-time, จำนวนส่วนประกอบ และความถี่ที่เกิดขึ้น

ส่วนประกอบเหล่านี้สามารถแสดงโดยการพล็อต vibration amplitude เทียบกับความถี่ การแยกสัญญาณการสั่นสะเทือนออกเป็นส่วนประกอบความถี่แต่ละส่วน เรียกว่า การวิเคราะห์ความถี่ซึ่งเป็นเทคนิคที่สำคัญของการวัดการสั่นสะเทือน กราฟแสดงระดับการสั่นสะเทือนตามฟังก์ชันของความถี่ เรียกว่า สเปกตรัมความถี่ (frequency spectrogram)

เมื่อวิเคราะห์ความถี่การสั่นของเครื่องจักร โดยปกติเราจะพบส่วนประกอบความถี่ที่สูงเป็นระยะ ๆ ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับการเคลื่อนไหวพื้นฐานของส่วนต่างๆของเครื่องจักร ด้วยการวิเคราะห์ความถี่เราจึงสามารถติดตามแหล่งที่มาของการสั่นสะเทือนที่ไม่ต้องการได้

 

การสั่นสะเทือนมาจากไหน?

ในทางปฏิบัติเป็นเรื่องยากมากที่จะหลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือน มักเกิดขึ้นเนื่องจากผลกระทบแบบไดนามิคของความคลาดเคลื่อนในการผลิต ช่องว่าง การกลิ้ง และการสัมผัสระหว่างชิ้นส่วนเครื่องจักรและแรงที่ไม่สมดุลในชิ้นส่วนที่หมุนและลูกสูบ บ่อยครั้งการสั่นสะเทือนเล็กน้อยที่สามารถกระตุ้นความถี่เรโซแนนซ์ของชิ้นส่วนโครงสร้างอื่น ๆ และขยายเป็นแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนที่สำคัญ

บางครั้งการสั่นสะเทือนมีประโยชน์ต่อกลไกการทำงาน ตัวอย่างเช่น ถ้าเราสร้างการสั่นสะเทือนโดยเจตนาในเครื่องอัดคอนกรีต, เครี่องล้างความถี่สูง(Ultrasonic cleaning baths), สว่านหิน และเครื่องตอกเสาเข็ม เครื่องทดสอบการสั่นสะเทือนถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวาง เพื่อกำหนดระดับการควบคุมพลังงานการสั่นสะเทือนต่อผลิตภัณฑ์และส่วนประกอบย่อย ซึ่งจำเป็นต้องตรวจสอบการตอบสนองหรือการทำงานและตรวจสอบความต้านทานต่อสภาพแวดล้อมการสั่นสะเทือน

ข้อกำหนดพื้นฐานในงานสั่นสะเทือนทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นการออกแบบเครื่องจักร และบำรุงรักษาผลิตภัณฑ์ที่ทำให้ทำงานได้อย่างราบรื่น คือความสามารถในการรับรายละเอียดที่ถูกต้องของการสั่นสะเทือนโดยการวัดและวิเคราะห์

การสั่นสะเทือน