Kỹ thuật chuẩn đoán - Đo rung động pdf

Giá trị đo rung động chuyển đổi độ rung động của phần tử rung thành các tín hiệu điện bằng một đầu đọc và chuyển đổi các tín hiệu này thành gia tốc, tốc độ hoặc độ dịch chuyển của rung đ

Rung động được thể hiện bằng tốc độ rung, gia tốc rung

và biên độ Trong những đại lượng này, gia tốc rung động thường được sử dụng nhiều nhất đối với độ rung của xe

M áy đo độ rung động sẽ đo rung động theo định lượng Máy đo độ rung động có thể đo gia tốc, tốc độ, độ dịch chuyển, v.v của rung động

Giá trị đo rung động chuyển đổi độ rung động của phần tử rung thành các tín hiệu điện bằng một đầu đọc và chuyển

đổi các tín hiệu này thành gia tốc, tốc độ hoặc độ dịch chuyển của rung động bằng một máy đo độ rung động và hiển thị kết quả này

Việc tiến hành đo bằng máy đo độ rung động không khó khăn lắm Tuy nhiên, nếu không thực hiện việc gá đặt chính xác trước khi đo, có thể dẫn đến các sai số trong khi

đo Có thể có cả các giá trị không quen biết Vì vậy, chúng

ta cần nắm vững kiến thức chính xác và sử dụng các hướng dẫn để biết cách đo chính xác

Gợi ý:

Thường dùng “G” làm đơn vị để đo gia tốc rung

(1/1)

Việc sử dụng một máy đo độ rung để đo động rung chính xác, cần phải hiểu cách vận hành máy đo độ rung và điều chỉnh nó chính xác

đến các giá trị đặt thích hợp

Việc sử dụng các trị số đặt của máy đo độ rung chính xác sẽ làm cho các số đo được chính xác hơn

Các đặc tính của máy đo độ rung

điểm cơ bản của máy đo độ rung

Để biết thêm các chi tiết, hãy tham khảo sách hướng dẫn vận hành về máy đo độ rung của bạn

(1/6)

1 Bộ lọc

Các tần số, tại đó độ rung của xe trở nên có vấn đề thường nằm trong phạm vi 10-200 Hz

Kể cả trong phạm vi này, độ lắc hoặc rung và sự cố rung

động khác có các đỉnh nằm trong một dải tần số hẹp Nếu

đo được dải tần số rộng, thì cũng đo được cả các tần số ở bên ngoài không liên quan đến sự cố này, có thể là do

đã mắc các sai sót trong phép đo

Các máy đo độ rung có các bộ lọc để hạn chế dải tần số

đo

(1) Bộ lọc luồng cao (HP) Chỉ đo được độ rung ở các tần số cao hơn tần số đặt

Độ rung ở các tần số thấp hơn các tần số này không đi qua bộ lọc

(2) Bộ lọc luồng thấp (LP) Chỉ đo được độ rung ở các tần số thấp hơn tần số đặt

Độ rung ở các tần số cao hơn các tần số này không đi qua bộ lọc

Gợi ý:

Bạn có thể hạn chế dải tần số đo một cách khéo léo bằng

bộ lọc buồng cao và bộ lọc buồng thấp Hãy dự kiến các tần số thích hợp đối với độ rung mà bạn muốn đo, rồi đặt các bộ lọc này

Khi đo độ lắc xung quanh 15-30 Hz bằng máy đo độ rung

có các loại bộ lọc sau đây, hãy đặt bộ lọc luồng cao đến

10 Hz và bộ lọc buồng thấp đến 50 Hz

ã Các bộ lọc luồng cao: 3Hz, 10 Hz

ã Các bộ lọc luồng thấp: 50 Hz, 500 Hz, 5 kHz, 50 kHz

(2/6)

-3-2 Đặc tuyến chỉ thị

Đầu đọc của máy đo độ rung chuyển đổi độ rung phát hiện được thành một tín hiệu điện có dạng sóng xoay chiều AC và truyền tín hiệu này đến máy đo độ rung Dạng sóng AC này được xử lý và hiển thị như một con số ở máy đo độ rung như thế nào đó là các đặc tuyến chỉ thị của nó Đối với các đặc tuyến chỉ thị khác nhau, cùng một

độ rung tạo ra các giá trị đo khác nhau

Đến lúc này, đỉnh EQ được sử dụng chủ yếu để đo độ rung của xe Tuy nhiên sau này sẽ sử dụng RMS

Trị số này thường được dùng cho các giá trị điện áp cho

đồ gia dụng dùng điện AC Đối với nguồn điện 100 VAC, nếu chúng ta khảo sát điện áp thực, thì điện áp này thay đổi theo chu kỳ giữa giá trị cực đại là 141,4 V

và giá trị cực tiểu là -141,4V

Mặc dù đỉnh này là 141,1 V, lượng công vẫn bằng điện

áp DC là 100 V (3) Đỉnh (PEAK)

Đỉnh này được sử dụng đối với rung động va đập và tìm mức áp suất đỉnh chính xác của dạng sóng rung

Đặc tuyến chỉ thị này thể hiện giá trị đỉnh của dạng sóng

(3/6)

3 Các đơn vị đo

Hãy chọn các đơn vị đo cho những thông

số nào cần đo từ dạng sóng rung động nhận được từ giá trị đặt của đặc tuyến chỉ thị

Gia tốc: (G) thường được sử dụng để đo độ rung của xe

4 Giới hạn mức

Giống như cách đặt dòng điện cho một ampe kế, hãy sử dụng máy đo độ rung bằng cách đặt giới hạn mức gia tốc (G) mong muốn

Luôn luôn bắt đầu từ các phạm vi mức cao hơn và chuyển xuống các phạm vi mức thấp hơn sao cho thông báo “OVER” không hiển thị

Gợi ý:

ã Độ rung của xe không vượt quá 1G Kể cả khi phanh đột ngột đến mức gây ra ABS,

độ rung xung quanh 0.8 G

ã Đối với độ lắc và đảo, nếu có độ rung là 0.2-0.3 G, nó thường được thể hiện như một hư hỏng

(5/6)

5 Các đặc điểm của đầu đọc

Có nhiều loại đầu đọc, với các phương pháp phát hiện rung động khác nhau, hoặc

ã Nếu lực bên ngoài tác động vào phần tử áp

điện và gây ra biến dạng thì sẽ tạo ra điện

áp

Biến dạng này tỷ lệ thuận với gia tốc và

điện áp nhận được tương ứng với gia tốc

Điện áp này được đo và hiển thị trên màn hình của máy đo độ rung

Gợi ý:

Vì đầu đọc áp điện có cách vận hành tương

đối dễ dàng, nên nó được sử dụng rộng rãi để

đo độ rung của xe

(6/6)

Loại này gọn và có độ nhậy cao, và có tiếng ồn nhỏ nhất, nên nó được áp dụng để

đo các mức thấp và các tần số thấp

ã Loại nén

Cấu tạo này nối vật nặng với phần tử áp

điện và gây ra biến dạng theo chiều nén của phần tử áp điện

Cấu tạo này đơn giản và có độ bền cơ học cao, nên nó là cấu tạo tốt nhất để liên tục

đo gia tốc và chấn động

(1/1)

1 Các điểm để đo

Đo độ rung ở vị trí và chiều mà khách hàng đã chỉ ra một

sự cố đang xuất hiện

Cho dù bạn có đo rung động bằng một máy đo độ rung, nếu độ rung bạn đo được không giống như độ rung mà khách hàng nói đến, thì số đo này là vô nghĩa

ã Thay đổi cường độ rung động theo tốc độ xe

ã Tốc độ xe tạo ra các đỉnh rung động

ã Khi có rung động và khi không có

(1/4)

2 Lắp đầu đọc

(1) Chiều đo rung động Một đầu đầu đọc kiểu áp điện không thể đo được trừ khi chiều của rung động phù hợp với chiều của phần từ

áp điện

Cần phải chỉnh đầu đọc thẳng hàng với chiều của rung

động cần đo

(2) Trọng lượng của đầu đọc Khi đo độ rung, trọng lượng của đầu đọc đôi khi tác

động như mộ bộ giảm chấn kiểu khối làm thay đổi đặc tính của rung động

Do đó, đầu đọc cần phải tương đối nhẹ

ã Giữ đầu đọc xa nơi có nước và bụi

ã Các đầu đọc có ămpe kế lắp sẵn dễ vận hành, nhưng chúng dễ bị nhiệt làm hư hỏng, nên không được để chúng ở nơi có nhiệt độ cao (Hãy sử dụng chúng trong phạm vi mà bạn có thể xách bằng tay, và nếu chúng nóng lên thì phải làm nguội trước khi sử dụng.)

-7-· V« l¨ng

B¾t chÆt ®Çu nèi vµo v« l¨ng b»ng b¨ng dÝnh L¾p nam ch©m vµo ®Çu nèi nµy theo chiÒu lªn/xuèng hoÆc tr¸i/ph¶i vµ g¾n nhÑ nhµng b»ng tay

· Gi÷ ®Çu ®o b»ng tay

L¾p ®Çu nèi vµ Ên ®Çu ®o ¸p vµo vÞ trÝ ®o

4 Đo

(1) Đối với độ lắc và đảo, cường độ rung thay đổi theo chu

kỳ

Trong trường hợp này, hãy đo đủ lâu để bạn có thể xác

định các giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của độ rung

Gợi ý:

Nếu bạn đo vào lúc độ rung ở mức lớn nhất trước khi đo, nhưng sau khi đo bạn phải đo khi độ rung ở mức nhỏ nhất của nó, giá trị đo được sẽ sụt giảm cho dù việc sửa chữa chưa thực sự kết thúc

(2) Đôi khi có thể rất khó thu được các giá trị đo ổn định trong thời gian chạy thử xe, chẳng hạn như do xóc lên xuống bởi điều kiện đường gồ ghề và các điều kiện xung quanh

Hãy bỏ qua các thay đổi tạm thời trong giá trị của độ rung và hãy chờ cho đến khi giá trị này ổn định và tiến hành đo nó

Đo nhiều lần và lấy giá trị trung bình

Gợi ý:

Nếu có chức năng tính giá trị trung bình, hãy sử dụng nó (3) Một khi bạn đã đặt các điều kiện đo, hãy duy trì chúng cho đến khi công việc đo kết thúc

(4/4)

Âm thanh đến tai người qua rung động của không khí

Một máy đo mức âm thanh đo độ rung này của không khí

Dùng đơn vị dB để đo tiếng ồn trong các xe Thể hiện tiếng ồn bằng con số để có thể nắm

được mức sự cố theo định lượng

Đo tiếng ồn dễ dàng so với số đo rung động

Có một vài giá trị đặt khó cần thiết để sử dụng một máy đo mức âm thanh

Điều này thậm chí cũng đúng trong việc đo thực tế Phải nắm chắc kiến thức cơ bản cần thiết cho việc đo và biết cách đo với độ chính xác cao

(1/1)

Để sử dụng một máy đo mức âm thanh để đo tiếng ồn một cách chính xác, cần phải hiểu chính xác các giá trị đặt điều kiện đo của máy

đo mức âm thanh cần thiết đối với việc đo

Sử dụng các đặc điểm của máy đo mức âm thanh một cách thích hợp sẽ làm cho các số

điểm cơ bản của máy đo mức âm thanh

Để biết thêm chi tiết hãy tham khảo sách hướng dẫn vận hành đối với máy đo mức âm thanh bạn đang sử dụng

(1/4)

1 Chỉnh điểm không (hiệu chuẩn)

Việc này cũng giống như việc điều chỉnh điểm 0 W khi

đo điện trở bằng một đồng hồ đo điện

Để hiệu chỉnh điện áp của pin, cũng phải điều chỉnh

đồng hồ đo đến điểm 0 Nếu dùng máy đo mức âm thanh không được hiệu chuẩn, các giá trị được thể hiện

sẽ không chính xác, vì vậy luôn phải hiệu chuẩn máy

đo mức âm thanh trước khi dùng nó để đo

(1) Chuyển núm giới hạn, núm chức năng, v.v đến vị trí hiệu chuẩn

(2) Dùng chức năng điều chỉnh để đặt giá trị chỉ trên máy

đo mức âm thanh đến giá trị hiệu chuẩn được quy định

Gợi ý:

ã Có thể sử dung các tín hiệu ra theo máy đo mức âm thanh ở chế độ hiệu chuẩn để hiệu chuẩn chung với thiết bị khác, như các máy phân tích tần số

Ví dụ về tín hiệu hiệu chuẩn:

Sóng sin 1V, 1kHz = 94 dB

ã Khi đo tiếng ồn trong một thời gian kéo dài, điện thế của các pin sẽ giảm và giá trị được thể hiện sẽ thay đổi, vì thế cần phải thường xuyên hiệu chuẩn

(2/4)

-11-2 Các đặc tính chỉ thị

Giác quan của con người mẫn cảm với tần

số thay đổi theo từng người

Máy đo mức âm thanh có thể chọn đặc tính hiệu chỉnh tần số để hiệu chỉnh khả năng cảm nhận âm thanh đối với tần số

Khi đo tiếng ồn của xe, sử dụng đặc tuyến A

Nói chung, đặc tuyến C thể hiện mức có deciBell cao hơn đặc tuyến A

(3/4)

3 Giới hạn mức đo

Cũng giống như cách đặt dòng điện của một ămpe kế, có thể đặt mức tiếng ồn đo được cho một máy đo mức âm thanh

Dịch chuyển các giới hạn lớn hơn đến các giới hạn nhỏ hơn và đạt giới hạn nhỏ nhất, trong

đó không hiện hình mức vật giới hạn

Gợi ý:

Không được thay đổi giới hạn mức đo trong khi

đang đo

Nói riêng, khi dùng một máy đo mức âm thanh

được nối với một máy phân tích tần số hoặc một máy khác, không được chuyển mạch trước khi việc đo kết thúc

Việc chuyển giới hạn này sẽ phá vỡ mức hiệu chuẩn chung

4 ống phóng thanh (Micrô)

ống phóng thanh là một thiết bị chính xác, nên phải vận hành cẩn thận

ã Đặt tai gần để nghe âm thanh

ã Theo chiều của tai nghe (phía trước mặt) Cũng giống như việc đo độ rung, các giá trị đo

được cần phải phù hợp với các hiện tượng do khách hàng chỉ ra

(Xem các điểm chủ yếu cuả việc đo rung

được dB của mỗi tần số (Hz)

Khi chúng ta sử dụng máy phân tích tần số, ta có thể đo

được rung động và tiếng ồn bằng các tần số, để dễ dàng thu hẹp các nguồn rung động có thể

Vì có thể đo rung động và tiếng ồn bằng các tần số, nên

có thể tiến tới chuẩn đoán sự cố bằng phương pháp sau

đây

ã Tính toán các tần số của các nguồn rung động và tiếng

ồn trên xe

ã Bất cứ vị trí nào có tần số tính toán phù hợp với tần số

đo được đều có thể là nguồn rung động

2 Việc sử dụng máy phân tích tần số

Các tần số được phân tích bằng máy phân tích tần số chuyên dùng hoặc bằng chức năng NVH của máy chẩn đoán

Các chức năng này và các phương pháp sử dụng khác nhau, nhưng vì mục tiêu – phân tích tần số- giống nhau, nên cách đo cơ bản giống nhau

Các cách đặt này như sau

ã Cách đặt các thông số

Đây là cách đặt các thông số để phân tích tần số của rung động và tiếng ồn

ã Cách đặt màn hình

Các tần số được hiển thị như một đồ thị trên màn hình của máy phân tích tần số Các cách đặt này để xác định cách sử dụng màn hình cho việc hiển thị này

ã Cách đặt chức năng phụ khác

Có các chức năng phụ ngoài các chức năng cơ bản Phải đặt chúng để làm cho việc phân tích có hiệu quả

Gợi ý:

Một số cách đặt được trình bầy ở đây không

có ở một số máy phân tích tần số mẫu

(1/6)

2 Các mục đặt điều kiện và các phương pháp đặt (1) Bộ lọc (luồng cao: HP; luồng thấp: LP)

Việc này đặt phạm vi đo theo tần số đo được theo cùng các hướng dẫn để đo độ rung

Nó hầu như không có ý nghĩa đối với việc phân tích tần

số, vì vậy bạn có thể đặt luồng cao tới mức tối thiểu và luồng thấp tới mức tối đa để đo mọi tần số

(2) Đặc điểm biểu thị (DET)

Đặc điểm này ảnh hưởng đến các kết quả đo cũng như

ở máy đo độ rung

ã Đo độ rung: dùng EQ-PEAK hoặc RMS giống như ở máy đo độ rung

ã Đo tiếng ồn: dùng RMS Đối với một số kiểu xe, chọn trạng thái ngắt OFF

(3) Đơn vị đo

ã Đo độ rung: chọn các đối tượng đo, chẳng hạn như gia tốc (ACC), tốc độ (VEL), hoặc độ dịch chuyển (DISP),

và đơn vị đo, G, m/s, mm, v.v

Thông thường, hãy đặt gia tốc (ACC) và Gs

ã Đo tiếng ồn: thông thường dùng dB để đo tiếng ồn Khi dùng dB, thường cần phải thực hiện các chế độ đặt khác

Gợi ý:

Khi nối một thiết bị đầu vào bên ngoài, như một máy đo độ rung hoặc đồng máy mức âm thanh, vào máy phân tích tần số, bạn không thể đọc trực tiếp các giá trị của đơn vị

đo, trừ khi bạn hiệu chuẩn giữa mỗi thiết bị và máy phân tích tần số này

(2/6)

(4) Núm khởi động (TRIGGER)

Đặt núm khởi động để bắt đầu đo Thông thường, tắt chế

độ này ở vị trí OFF (FREE) để núm khởi động làm việc

-15-(5) Cửa sổ

Đây là một đặc tính hiệu chỉnh để phân tích tần số Việc phân tích tần số hình thành dạng sóng thực theo

sự hiệu chỉnh này

Các đặc tính hiệu chỉnh có sẵn là hình chữ nhật (RECT) và hanning (HANN)

Đối với việc phân tích tần số, sẽ sử dụng hanning (HANN)

Sử dụng giá trị này khi dùng một đầu đọc tín hiệu vào bên ngoài hoặc độ rung phi tiêu chuẩn

ã Giá trị 0 dB Khi sử dụng decibels làm đơn vị, giá trị này nhập giá trị tham khảo tại 0 dB

Dùng giá trị này khi dùng máy phân tích tần số được nối với đồng hồ đo mức âm thanh

(7) Các giá trị khác

Đôi khi các chế độ đặt cần thiết đối với các chức năng, như việc đặt đầu dây điện chính khi nối với một PC, đặt chức năng tiết kiệm điện, v.v

Điều này không có mối quan hệ trực tiếp với việc phân tích tần số, vì vậy hãy đặt chế độ này vào vị trí OFF (ngắt)

(3/6)

3 Các mục đặt màn hình và phương pháp đặt

Điều quan trọng là phải làm cho dạng sóng đang đo dễ thấy hơn bằng cách điều chỉnh quãng tần số và giới hạn mức Nếu bạn đặt các thông số này sao cho các tần số

đo được xuất hiện ở vùng giữa của màn hình, bạn có thể làm cho việc phân tích tần số dễ dàng hơn

(1) Quãng tần số (FREQ SPAN)

Quãng này điều chỉnh phạm vi hiện hình để hiển thị các tần số đo trên trục ngang

Điều quan trọng là phải chọn phạm vi thích hợp sao cho các tần số đỉnh đi vào vùng trung tâm của màn hình

Nếu sử dụng giải tần số 500 Hz để phân tích tiếng ồn, trong

đó tiếng ồn của bộ vi sai 1 kHz sẽ xuất hiện, nên không thể

đo được chính xác