Máy đo độ rung – Nhu cầu thực tiễn

Bạn đang gặp vấn đề về sự cố máy móc liên quan đến rung động, các thiết bị truyền động hay hỏng hóc bất thường? Làm sao để biết được khu vực nhà xưởng của bạn đảm bảo được sự an toàn về rung động, điều cần thiết để bố trí các thiết bị, nhất là các thiết bị cần độ ổn định cao? Nhiều ứng dụng hiện nay đều liên quan đến rung động, từ những chiếc động cơ mini, thiết bị tạo rung trên điện thoại,… Đâu là thiết bị đo rung uy tín, tin cậy để so sánh giữa bên gia công và bên lắp ráp?

Đối với doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực an toàn sức khỏe lao động, ắt hẳn bạn cũng đang lựa chọn một máy đo độ rung đáp ứng được các yêu cầu trong lĩnh vực, cung cấp dữ liệu tin cậy và an toàn cho khách hàng. Vậy đâu là thiết bị phù hợp? Và hiệu chuẩn máy đo độ rung? Thông qua bài viết này, Techmaster hy vọng sẽ cung cấp các thông tin hữu ích, giúp cho khách hàng có thể lựa chọn được máy đo độ rung phù hợp với nhu cầu.

1. Máy đo độ rung

Máy đo độ rung, thiết bị đo độ rung (Vibration meter) được sử dụng để kiểm tra rung động của máy móc, công trình, nhà xưởng. Tùy theo chủng loại, thiết bị đo rung có thể kiểm tra được các thông số rung như gia tốc, vận tốc, biên độ, tần số rung, từ đó đánh giá khả năng đáp ứng của thiết bị so với các tiêu chuẩn quy định, hoặc các tiêu chuẩn về an toàn sức khỏe.

2. Các thông số độ rung

_ Rung động: là những dao động cơ học, phát sinh từ động cơ máy móc, các dụng cụ lao động, từ địa chất kết cấu công trình hoặc các hoạt động khác. Dao động này có thể là dạng điều hòa hoặc không điều hòa.

_ Gia tốc rung: Là đại lượng vectơ đặc trưng cho phương, chiều và giá trị của vận tốc của chất điểm chuyển động. Đơn vị đo là: mm/s2, cm/s2, m/s2.

_ Tốc độ rung: Là đại lượng vectơ đặc trưng cho phương, chiều và độ nhanh chậm của chất điểm chuyển động. Đơn vị đo là: mm/s; cm/s; m/s.

_ Biên độ rung: Là độ lệch lớn nhất so với vị trí cân bằng của một dao động.

_ Tần số rung: Là số dao động trong một đơn vị thời gian, đơn vị là Hertz (Hz)

3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Đa phần các loại máy đo độ rung đều có thiết kế nhỏ gọn. Ở dạng cơ bản nhất, máy đo độ rung bao gồm: Cảm biến rung, cáp kết nối, bộ hiển thị đo hoặc phân tích. Cao cấp hơn, các thiết bị được tích hợp thêm card phân tích dữ liệu, màn hình hiển thị dữ liệu dạng sóng, sao lưu và truyền dữ liệu.

Máy đo độ rung hoạt động dựa vào cảm biến gia tốc trên thiết bị. Dưới tác động của độ rung, các tinh thể áp điện (piezoelectric crystal) sẽ biến dạng (theo chiều nén) và tạo ra hiện tượng áp điện. Để đảm bảo độ biến dạng của tinh thể áp điện bên trong, một vật nặng sẽ được đặt lên trên nó. Điện áp này được đưa đến mạch điện và quy về điện áp. Sau đó, điện áp được chuyển vào máy đo độ rung thông qua cáp kết nối, chuyển đổi thành dữ liệu đo.

4. Ứng dụng

Máy đo độ rung có thể được sử dụng để phục vụ cho nhiều mục đích: đo độ rung động cơ, đo độ rung sàn, đo độ rung y tế, phân tích rung hệ thống,…

Dưới đây Techmaster xin giới thiệu các dòng máy đo phù hợp cho từng ứng dụng.

4.1. Đo độ rung động cơ

Các loại thiết bị truyền động, xoay tròn như moto, bạc đạn, trục truyền động khi hoạt động lâu ngày thường phải đối mặt với vấn đề như không đồng trục, lệch tâm. Nếu không phát hiện sửa chữa kịp thời, có thể dẫn đến hỏng hóc nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hệ thống dây chuyền. Việc kiểm tra và tiếng hành đo độ rung kịp thời là một việc cần thiết để đảm bảo máy móc luôn hoạt động ổn định, tránh gây ảnh hưởng cho chất lượng sản xuất. Dưới đây là các dòng máy đo rung động cơ khá phổ biến.

RION VM-63C POCKETABLE VIBRATION METER

VM-63C là thiết bị cực kỳ nhỏ gọn được thiết kế để kiểm tra nhanh độ rung của động cơ. Máy là sự kết hợp giữa cảm biến rung gắn liền bộ hiển thị LCD, lựa chọn các thông số đo rung, giúp việc đo đạc tại chỗ trở nên dễ dàng nhanh chóng.

Các thông số chính

Dải đo

Gia tốc: 0.1m/s2 ~ 199.9m/s2 EQ Peak, dải tần đáp ứng 10Hz ~ 15kHz

Vận tốc: 0.1mm/s ~ 199.9mm/s RMS, dải tần đáp ứng 10Hz ~ 1kHz

Biên độ: 0.001mm ~ 1.999mm EQ Peak-Peak, dải tần đáp ứng 10Hz ~ 1kHz

_ Kích thước nhỏ gọn: 178x64x27mm

_ Khối lượng: 200g

_ Pin: AA x 2

RION VM-82A General-Purpose Vibration Meter

Máy đo độ rung đa năng được thiết kế chủ yếu để bảo trì và kiểm tra máy móc công nghiệp, là bản nâng cao của VM-63C. Có thể dễ dàng đo gia tốc, vận tốc, biên độ bằng cách lựa chọn thang đo với dải tần số phù hợp, cho phép đánh giá toàn diện và chính xác các rung động của máy.

Các thông số chính:

_ Dải đo:

Gia tốc: 0.1m/s2 ~ 200m/s2 EQ Peak, dải tần đáp ứng 1Hz ~ 5kHz
Vận tốc: 0.3mm/s ~ 1000mm/s RMS, dải tần đáp ứng 3Hz ~ 1kHz
Vận tốc: 0.1mm/s ~ 1000mm/s RMS, dải tần đáp ứng 10Hz ~ 1kHz
Biên độ: 0.02mm~100mm EQ Peak, dải tần đáp ứng 3Hz ~ 500Hz
Biên độ: 0.001mm ~ 100mm EQ Peak, dải tần đáp ứng 10Hz ~ 500Hz

_ Cảm biến rung đi kèm máy: PV-57I

_ Đầu cảm biến gắn nam châm, dễ dàng tháo lắp trên các chi tiết kim loại.

_ Có thể kết hợp các loại cảm biến rung: PV-91C/90T, PV-08A/85/90H

_ Cáp nối dài giúp đo được những vị trí không gian hạn hẹp

_ Chức năng lọc tần số thấp vào cao (LPF, HPF)

_ Lưu được cài đặt trước đó để sử dụng linh hoạt

_ Lưu được 1000 dữ liệu bên trong

_ Kết nối máy in, USB xuất dữ liệu sang máy tính, thiết bị ghi – phân tích dữ liệu.

_ Kích thước nhỏ gọn: 172x74x26mm

_ Khối lượng: 270g (bao gồm pin)

_ Pin: AA x 4 hoặc nguồn sạc Adaptor NC-98

RION VM-83 General-Purpose Vibration Meter

Đây là dòng máy đo rung để bàn, với nhiều ứng dụng mạnh mẽ, được rất nhiều công ty trong lĩnh vực sản xuất linh kiện cơ khí, điện tử tin dùng.

Thiết bị đo rung của các sản phẩm như moto trong bơm, quạt, thiết bị tạo rung, phân tích sự rung động của hệ thống máy móc.

Ngoài việc lựa chọn thang đo với dải tần số phù hợp, thiết bị này có thể kết hợp với nhiều loại cảm biến rung phù hợp cho các ứng dụng đo khác nhau.

Cấu hình:

_ Dải đo:

Gia tốc: các thang đo 0.3/1/3/10/30/100/300/ 1000m/s2, dải tần đáp ứng 1Hz ~ 20kHz

Vận tốc: các thang đo 3/10/30/100/300/1000mm/s, dải tần đáp ứng 1Hz ~ 3kHz

Biên độ: các thang đo 1/3/10/30/100/300/mm, dải tần đáp ứng HPF 1Hz. Và các thang đo nhỏ hơn tùy theo dải lọc tần số HPF.

_ Có thể kết hợp các loại cảm biến rung: PV-85/PV-90B/PV-91C/PV-91CH.

_ Đầu cảm biến gắn nam châm, dễ dàng tháo lắp trên các chi tiết kim loại.

_ Cáp nối dài giúp đo được những vị trí không gian hạn hẹp

_ Chức năng lọc tần số thấp vào cao (LPF, HPF)

_ Lưu được cài đặt trước đó để sử dụng linh hoạt

_ Lưu được 1000 dữ liệu bên trong

_ Kết nối Serial, COMP, xuất dữ liệu trực tiếp qua máy in, máy tính, bộ ghi dữ liệu, bộ phân tích FFT.

_ Kích thước: 171x120x234mm

_ Khối lượng: 1.8kg (bao gồm pin)

_ Pin: IEC R14 size D x 4 hoặc nguồn sạc Adaptor NC-98E

4.2. Đo độ rung sàn

Đo độ rung sàn thường được áp dụng trong các kiến trúc xây dựng, nhà xưởng, nhằm đánh giá tác động của môi trường hoặc các hoạt động xung quanh.

Đối với kiến trúc xây dựng, thông số độ rung có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự an toàn của kiến trúc, khi chịu nhiều nguồn rung từ hoạt động xây dựng, di chuyển, vận tải… từ khu vực xung quanh.

Đối với nhà xưởng, việc bố trí lắp đặt thiết bị luôn cần khảo sát trước độ rung của khu vực đặt máy, để đảm bảo sự ổn định và lâu dài cho thiết bị.

Để đáp ứng các nhu cầu này, dòng sản phẩm RION VM-55 là lựa chọn rất phù hợp

* ) RION VM-55 Vibration Level Meter

Đây là dòng thiết bị có thể đo rung theo 3 chiều, đo mức rung, mức gia tốc rung

Cấu hình:

_Chức năng đo: Lv ,Lva,Lmin,Lmax, L5,L10,L50,L90,L95

_ Lựa chọn thời gian đo: 500s, 10s, 1p, 5p, 10p, 15p, 30p, 1h, 8h,24h

_ Dải tần: 1 đến 80 Hz

_ Dải đo: mức rung 25 ~120 dB (Chiều Z), 30 ~ 120 dB (Chiều X,Y).

_ Đi kèm cảm biến rung 3 chiều: PV-83C

_ Có các phụ kiện cáp nối dài đến 3m,10m,50m hoặc 100m, linh hoạt khi sử dụng.

_ Kết nối USB, RS232, xuất dữ liệu trực tiếp qua máy in, máy tính, bộ ghi dữ liệu, bộ phân tích dữ liệu.

_ Có thể kết hợp với các phần mềm quản lý phân tích dữ liệu (optional): AS-60VM, AS-60VMRT, AS-70.

_ Có thể kết hợp với card phân tích VX-55 series ứng dụng chuyên biệt (optional), đặc biệt là card phân tích thời gian thực 1/3 octave .

_ Kích thước: 175 x 175 x 40mm

_ Khối lượng: 780g

_ Pin: AA x 8 hoặc nguồn sạc Adaptor NC-98E

4.3. Đo độ rung y tế

Đối với lĩnh vực an toàn sức khỏe lao động, có thể thấy tác động của rung động ảnh hưởng chủ yếu ở 3 lĩnh vực chính là: độ rung trong tàu biển, độ rung trong xe cộ và độ rung đối với các thiết bị có tay cầm. Về lâu dài, sức khỏe của người lao động trong các lĩnh vực trên sẽ bị ảnh hưởng, do đó, cần có thiết bị kiểm tra để xác định các ngưỡng an toàn khi làm việc. Dưới đây, chúng tôi xin giới thiệu sản phẩm đo rung RION VM-54 chuyên dụng trong các lĩnh vực trên.

RION VM-54 Tri-Axial Vibration Meter

Máy đo độ rung 3 trục Rion VM-54 được phát triển để đo các rung động gây ảnh hưởng trực tiếp đến cơ thể con người, đo rung theo 3 trục mô phỏng sự tác động, có tùy chọn card phân tích chuyên sâu từng lĩnh vực.

Lĩnh vực tàu biển:

Máy chính RION VM-54
Cảm biến rung 3 chiều RION PV-83CW
Phụ kiện thêm: cảm biến rung gắn tường PV-57A, cáp nối dài EC-04
Dải đáp ứng tần số từ 1 đến 80Hz, với nhiều thang đo gia tốc, vận tốc:
Với cảm biến PV-83CW: Thang gia tốc 30/100/300/1000/3000/1000 m/s2
Thang vận tốc 1/3/10/30/100/300 mm/s
Với cảm biến PV-57A: Thang gia tốc 0.3/1/3/10/30/100/300/1000m/s2
Thang vận tốc 10/30/100/300/1000 mm/s
Có thể kết nối, xuất dữ liệu sang các thiết bị ghi dữ liệu DA-21, thiết bị phân tích tần số, với 3 cổng tín hiệu cho mỗi chiều.
Dòng máy đo độ rung có 2 màn hình chính & phụ, dễ dàng phân tích số liệu trực quan, xem dạng sóng.
Lựa chọn thời gian lấy mẫu: 10s, 1p, 2p, 10p.
Hỗ trợ xuất dữ liệu sang excel macro.
Card phân tích chuyên dụng VX-54WS, và card phân tích FFT VX-54FT
Nguồn: sạc adaptor NC-98E, 4 pin AA IEC R14
Lưu đến 400000 kết quả đo trên thẻ VX-54WS.
Tiêu chuẩn áp dụng: ISO 6954:2000
Các phụ kiện ký hiệu OP là phụ kiện lựa chọn thêm.

Lĩnh vực xe cộ:

Đo lường các thông số rung mô phỏng theo các vị trí toàn thân chịu tác động

Cấu hình:

Máy chính RION VM-54
Cảm biến rung 3 chiều, mô phỏng ghế ngồi PV-62, cáp nối dài EC-04
Bộ khuếch đại VP-80 3 kênh
Cảm biến rung sàn PV-83CW, cáp nối dài EC-54
Dải đáp ứng tần số từ 0.5 đến 80Hz, với nhiều thang đo gia tốc, vận tốc:
Với cảm biến PV-62: Thang gia tốc 0.3/1/3/10/30/100/300/1000 m/s2
Với cảm biến PV-83CW: Thang gia tốc 0.03/0.1/0.3/1/3/10m/s2
Thang vận tốc 1/3/10/30/100/300 mm/s
Có thể kết nối, xuất dữ liệu sang các thiết bị ghi dữ liệu DA-21, thiết bị phân tích tần số, với 3 cổng tín hiệu cho mỗi chiều.
Dòng máy có 2 màn hình chính & phụ, dễ dàng phân tích số liệu trực quan, xem dạng sóng.
Lựa chọn thời gian lấy mẫu: 1~30 giây, 1/10/30 phút, 1/4/8 giờ
Hỗ trợ xuất dữ liệu sang excel macro.
Card phân tích chuyên dụng VX-54WB1, và card phân tích FFT VX-54FT
Nguồn: sạc adaptor NC-98E, 4 pin AA IEC R14
Lưu dữ liệu trên thẻ nhớ CF (compact flash).
Tiêu chuẩn áp dụng: ISO 2631-1:1997; ISO 2631-2:2003; ISO 8401:2005
Các phụ kiện ký hiệu OP là phụ kiện lựa chọn thêm.

Lĩnh vực dụng cụ cầm tay:

Đo lường các thông số rung mô phỏng theo vị trí tay cầm chịu tác động

Máy chính RION VM-54
Cảm biến rung 3 chiều, mô phỏng vị trí tác động PV-97C, cáp nối dài EC-04
Bộ khuếch đại VP-80 3 kênh
Cảm biến rung 1 chiều PV-90B, PV-91C
Dải đáp ứng tần số từ 8 đến 1000Hz, cảm biến PV-97C:
Bộ khuếch đại x0.1: Thang gia tốc 30 /100 /300 /1000 /3000 /10000 m/s2
Bộ khuếch đại x1.0: Thang gia tốc 3/10/30/100/300/1000/3000/10000m/s2
Có thể kết nối, xuất dữ liệu sang các thiết bị ghi dữ liệu DA-21, thiết bị phân tích tần số, với 3 cổng tín hiệu cho mỗi chiều.
Dòng máy đo độ rung 2 màn hình chính & phụ, dễ dàng phân tích số liệu trực quan, xem dạng sóng.
Lựa chọn thời gian lấy mẫu: 1~30 giây, 1/10/30 phút, 1/4/8 giờ
Hỗ trợ xuất dữ liệu sang excel macro.
Card phân tích chuyên dụng VX-54WH, và card phân tích FFT VX-54FT
Nguồn: sạc adaptor NC-98E, 4 pin AA IEC R14
Lưu dữ liệu trên thẻ nhớ CF (compact flash).
Tiêu chuẩn áp dụng: ISO 5349-1:2001; ISO 5349-2:2001
Các phụ kiện ký hiệu OP là phụ kiện lựa chọn thêm.

4.4. Phân tích rung

Đối với các yêu cầu chuyên sâu về phân tích rung, dòng RION VA-12 là một lựa chọn phù hợp.

Máy đo độ rung RION VA-12 Vibration Analyzer

Đây là một máy phân tích rung nhỏ gọn nhưng được trang bị các tính năng phân tích mạnh mẽ, với chức năng phân tích FFT, hiển thị phổ sóng, tập trung vào các dải tần số riêng cho mục đích kiểm tra.