TCVN 9076:2011 QUẠT CÔNG NGHIỆP – PHƯƠNG PHÁP ĐO RUNG CỦA QUẠT


Tiêu chuẩn có ích? Vui lòng chia sẻ cho cộng đồng:

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9076:2011

ISO 14695:2003

QUẠT CÔNG NGHIỆP – PHƯƠNG PHÁP ĐO RUNG CỦA QUẠT

Industrial fans – Method of measurement of fan vibration

Lời nói đầu

TCVN 9076:2011 hoàn toàn tương đương với ISO 14695:2003.

TCVN 9076:2011 do Ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn Quốc Gia TCVN/TC 117 Quạt công nghiệp biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Việt Nam đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

QUẠT CÔNG NGHIỆP – PHƯƠNG PHÁP ĐO RUNG CỦA QUẠT

Industrial fans – Method of measurement of fan vibration

  1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này mô tả phương pháp đo các đặc tính rung của quạt thuộc tất cả các kiểu, trừ các quạt được thiết kế duy nhất cho tuần hoàn không khí, ví dụ các quạt trần và quạt bàn. Tuy nhiên, tiêu chuẩn này được giới hạn cho tất cả các kiểu quạt được lắp đặt với công suất nhỏ hơn 300 kW. Đối với các quạt có công suất lớn hơn công suất này thì có thể sử dụng các phương pháp được mô tả trong ISO 10816-1 và các giới hạn áp dụng được trong ISO 10816-3. Tiêu chuẩn này chỉ đưa ra một phương pháp chung và không cho các chuẩn mực để giải thích các dữ liệu [xem TCVN 9075:2011 (ISO 14694:2003)].

Tiêu chuẩn này quy định phép đo rung có thể được ghi lại như giá trị quân phương giới hạn (chung) r.m.s của tốc độ, gia tốc hoặc độ dịch chuyển, hoặc dưới dạng phổ tần số trong dải tần thích hợp. Tiêu chuẩn này bao gồm cả các phương pháp thử khi được treo trên các dây cáp đàn hồi hoặc khi được lắp đặt trên giá (bệ) đàn hồi.

Phải thừa nhận rằng các lực dao động tại các điểm của giá (bệ) có thể là số đo có ích cho phân tích các ảnh hưởng trên kết cấu đỡ, nhưng các số đo này nằm ngoài phạm vi của tiêu chuẩn này.

Các phụ lục để tham khảo, Phụ lục B đưa ra các phương pháp đo thứ yếu, các phương pháp đo này mặc dù không được khuyến nghị sử dụng cho các phép đo chính xác nhưng có thể được sử dụng để đánh giá sự cân bằng của các quạt sản xuất hàng loạt hoặc các phép đo so sánh tại hiện trường

  1. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản đã nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (bao gồm cả các sửa đổi).

TCVN 6627-14 (IEC 60034-14), Máy điện quay. Phần 14: Rung cơ khí của một số máy điện có chiều cao tâm trục bằng 56 mm và lớn hơn. Đo, đánh giá và giới hạn độ khắc nghiệt rung

TCVN 9075:2011 (ISO 14694: 2003), Quạt công nghiệp – Đặc tính kỹ thuật về chất lượng cân bằng và các mức rung);

ISO 1940-1, Mechaniecal vibration – Balance quality requirements of rigid rotors – Part 1: Specification and verification balance tolerances (Rung cơ học – Yêu cầu về chất lượng cân bằng của các rô to (cứng) – Phần 1: Điều kiện kỹ thuật và kiểm tra dung sai độ cân bằng);

ISO 2041:1990, Vibration and shock – Vocabulary (Rung và va đập – Từ vựng);

ISO 2954, Mechanical vibration of rotating and reciprocating machinery – Requirements for instruments for meassuring vibration severity (Rung cơ học của các máy quay và chuyển động tịnh tiến – Yêu cầu đối với dụng cụ để đo tính khốc liệt của rung);

ISO 5801:2007, Industrial Fans – Performance testing using standardised airways (Quạt công nghiệp – Th đặc tính khi sử dụng đường thông gió tiêu chuẩn);

ISO 10816-3, Mechanical vibration – Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts- Part 3: Industrial machines with nomial power above 15 kW and nominal speeds between 120 r/min and 15 000 r/min when measured in situ (Rung cơ học – Đánh giá rung của máy bằng các phép đo trên các chi tiết không quay – Phần 3: Các máy công nghiệp có công suất danh nghĩa trên 15 kW và tốc độ danh nghĩa từ 120 r/min đến 15 000 r/min khi được đo tại hiện trường);

IEC 60651-14, Sound level meters (Máy đo mức âm);

IEC 61260, Electroacoustics – Octave-band and fractional-octave band filters (Điện âm thanh học – Các bộ lọc dải ôcta và phân dải ôcta).

  1. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng thuật ngữ và định nghĩa trong ISO 2041 và các thuật ngữ định nghĩa sau.

3.1. Rung nền (background vibration)

Tất cả các nguồn rung độc lập đối với nguồn.

3.2. Điểm chế độ làm việc (duty point)

Điểm (chế độ khí động lực học) trên đường cong đặc tính của quạt tại đó quạt vận hành.

3.3. Đường cong đặc tính của quạt (fan performance curve)

Đồ thị tăng áp suất (đặc tính của quạt) được triển khai bởi quạt đối với dòng không khí đi qua quạt.

3.4. Bán kính hồi chuyển (radius of gyration)

Số đo sự phân bố khối lượng quanh một trục đã chọn được cho bằng căn bậc hai của momen quán tính đối với trục này cho khối lượng.

3.5. Bệ (gối) đỡ đàn hồi (resilient mount)

Bệ (gối) đỡ có đặc tính đàn hồi và độ võng đo được nhưng không biến dạng dư trong các điều kiện tải trọng bình thường.

  1. Ký hiệu và đơn vị

Tiêu chuẩn này áp dụng các ký hiệu và đơn vị sau

Ký hiệu Thuật ngữ Đơn vị
a Gia tốc rung tức thời m/s2
ao Gia tốc rung chuẩn m/s2
A Biên độ đỉnh của gia tốc m/s2
AdB Mức gia tốc rung r.m.s vượt quá mức chuẩn 10-6m/s2 dB
Ar.m.s Biên độ gia tốc rung r.m.s m/s2
d Độ dịch chuyển rung tức thời mm, mm hoặc m
D Độ dịch chuyển rung tức thời mm, mm hoặc m
f Tần số = w/2p Hz
fH Tần số dạng dao động của rung Hz
fR Tần số dạng quay của rung trong mặt phẳng zx Hz
fT Tần số dạng xoắn/lệch hướng của rung trong mặt phẳng xy Hz
fV Tần số dạng thẳng đứng của rung Hz
f1 Tần số dạng lắc lư kết hợp ở đó dạng dao động chiếm ưu thế Hz
f2 Tần số dạng lắc lư kết hợp ở đó dạng quay chiếm ưu thế Hz
IR Momen quán tính của hệ thống đối với trục y qua trọng tâm hệ thống kg m2
IT Momen quán tính của hệ thống đối với trục z qua trọng tâm hệ thống được đặt tại XG, YG, ZG kg m2
Izz,1 Momen quán tính của quạt đối với trục z qua trọng tâm của quạt được đặt tại x1, y1, z1 kg m2
Izz,2 Momen quán tính của động cơ đối với trục z qua trọng tâm của động cơ được đặt tại x2, y2, z2 kg m2
Izz,3 Momen quán tính của đế đối với trục z qua trọng tâm của đế điện đặt tại x3, y3, z3 kg m2
Ixx,1 Momen quán tính của quạt đối với trục X đi qua trọng tâm của quạt được đặt tại x1, y1, z1 kg m2
Ixx,2 Momen quán tính của động cơ đối với trục X đi qua trọng tâm của động cơ được đặt tại x2, y2, z2 kg m2
Ixx,3 Momen quán tính của đế đối với trục X đi qua trọng tâm của đế được đặt tại x3, y3, z3 kg m2
Iyy,1 Momen quán tính của quạt đối với trục Y đi qua trọng tâm của quạt được đặt tại x1, y1, z1 kg m2
Iyy,2 Momen quán tính của động cơ đối với trục y đi qua trọng tâm của động cơ được đặt tại x2, y2, z2 kg m2
Iyy,3 Momen quán tính của đế đối với trục y đi qua trọng tâm của đế được đặt tại x3, y3, z3 kg m2
kH Độ cứng vững nằm ngang của bệ (gối) đỡ đàn hồi N/m
kV Độ cứng vững thẳng đứng của bệ (gối) đỡ thẳng đứng N/m
La Mức gia tốc rung dB
Lv Mức tốc độ rung dB
m Khối lượng tổng của cụm lắp kg
m1 Khối lượng của quạt kg
m2 Khối lượng của động cơ kg
m3 Khối lượng của đế kg
r Bán kính hồi chuyển m
t Thời gian s
T Chu kỳ rung s
V Tốc độ rung tức thời mm/s hoặc m/s
vo Tốc độ rung chuẩn mm/s hoặc m/s
v Biên độ đỉnh của tốc độ rung mm/s hoặc m/s
VdB Tốc độ rung r.m.s vượt quá mức chuẩn 109m/s dB
Vr.m.s Tốc độ quân phương toàn bộ mm/s hoặc m/s
x,y,z Tọa độ Đề các m
Độ dịch chuyển thẳng đứng hiệu dung của các bệ đỡ đàn hồi m
XG,YG,ZG Các vị trí trọng tâm của cụm quạt so với gốc tọa độ bất kỳ m
d1,2,n Các tọa độ vòng riêng của các gối đỡ đàn hồi m
å Tổng
w Tần số góc = 2pf rad.s1
  1. Lắp đặt thiết bị thử

5.1. Quy định chung

Quạt phải được lắp đặt theo một trong các phương pháp thích hợp được quy định trong 5.2, 5.3 hoặc 5.4.

Các bệ (gối) đỡ đàn hồi phải được lựa chọn để có độ võng tĩnh đồng đều ở trong khoảng độ võng danh nghĩa của chúng. Các quạt được lắp đặt đàn hồi trong các ứng dụng thông thường phải được thử khi sử dụng cùng một kiểu và số lượng các gối đỡ như được sử dụng trong ứng dụng này. Sự bố trí bệ đỡ được sử dụng hoặc hiện có tại thời điểm thử nghiệm phải được mô tả trong báo cáo thử. [Xem Điều 11e].

CHÚ THÍCH 1: Sự bố trí giá đỡ quạt có thể có ảnh hưởng đáng kể đến các mức rung đo được trên kết cấu của quạt. Sự bố trí bệ đỡ thường có thể được phân loại thành loại cứng hoặc đàn hồi. Để giảm tới mức tối thiểu ảnh hưởng của trạng thái bệ đỡ đến các mức rung đo được, sao cho có thể so sánh được một cách dễ dàng các kết quả từ các thử nghiệm khác nhau cần ưu tiên bố trí bệ đỡ đàn hồi hoặc bệ đỡ mềm cho quạt. Có sự rủi ro đối với rung có biên độ cao khi độ cứng (vững) của bệ đỡ dẫn đến số riêng fn gần với tần số tương đương với tốc độ vận hành. Theo tiêu chuẩn này, một bệ đỡ cứng được xem là có tần số riêng fn lớn hơn 1,5 lần tần số vận hành. Một bệ đỡ đàn hồi được xem là có tần số riêng fn nhỏ hơn 0,25 lần tần số vận hành.

CHÚ THÍCH 2: Các thử nghiệm sử dụng phương pháp treo bằng cáp cao su được khuyến nghị cho đánh giá thiết kế và triển khai và/hoặc cũng như thực hiện sự phân loại.

Việc bố trí thiết bị thử thường sẽ dược xác định bởi tính chất và vị trí của thử nghiệm. Để đánh giá thiết kế/ triển khai, rất có thể phải sử dụng các thiết bị được thiết kế tinh xảo. Tuy nhiên, bất cứ sự bố trí thiết bị thử nào trong đó không cho phép điều chỉnh dễ dàng chế độ khi động lực học của quạt hoặc chế độ này chưa được biết theo cách khác, có thể không thích hợp cho các thử nghiệm phù hợp với đặc điểm này khi mà rung được tạo ra bởi quạt thay đổi cùng với chế độ khí động lực học. Khi có thể thực hiện được, nên sử dụng đường thông gió tiêu chuẩn như đã chỉ định trong ISO 5801.

CHÚ THÍCH 3 Hai phương án bố trí điển hình của thiết bị thử rung của quạt được giới thiệu trên các Hình 1 và Hình 2.

5.2. Lắp đặt bệ đỡ đàn hồi của quạt

Các tần số riêng của quạt trên các bệ đỡ của nó ở sáu bậc tự do (xem Hình 3) không được lớn hơn 0,25 lần tần số quay vận hành thấp nhất của quạt được thử.

CHÚ THÍCH 1: Hướng dẫn về tính toán các tần số riêng được cho trong Phụ lục A.

Khối lượng của bất cứ các phụ tùng nào cũng không được vượt qua một phần mười của khối lượng danh nghĩa thiết bị được thử để giảm ảnh hưởng của khối lượng và momen quán tính của các bộ phận này đến mức rung.

CHÚ THÍCH 2: Khi quạt không được trang bị bệ đỡ đàn hồi thì có thể cần phải lắp các giá lắp đặt chuyên dùng và các bộ phận cách ly hoặc các phụ tùng khác cho quạt để tạo ra sự thích nghi cho các giá lắp đặt này.

Các cộng hưởng uốn chủ yếu của kết cấu đỡ phải trùng hợp với các tần số quay của quạt được thử hoặc các tần số riêng của thân cứng của đồ giá đỡ trừ khi quạt và giá đỡ được nghiên cứu cùng một lúc.

CHÚ THÍCH 3: Momen phản lực của quạt có thể là đáng kể trên thiết bị được lắp đặt đàn hồi (xem lời khuyến cáo các bệ đỡ quán tính trong A.3.2).

5.3. Lắp đặt quạt với cáp đàn hồi

Khi thử nghiệm các quạt có động cơ gắn liền (tích hợp) được cung cấp như các thiết bị đơn lẻ không có khung lắp đặt, các quạt này phải được lắp đặt trong thiết bị thử dây cáp đàn hồi (các ví dụ được chỉ dẫn trên Hình 4).

CHÚ THÍCH 1: Bệ đỡ tần số thấp cho phép lấy các số đọc phù hợp cho mục đích so sánh chỉ trong các điều kiện không khí tự do.

Khi cần có mối nối ống dẫn để đạt được các đặc tính rung ở điểm chế độ làm việc thì phải sử dụng khớp nối mềm có giảm chấn đàn hồi nằm ngang nếu cần. Quạt phải được đỡ bằng các bộ dây treo nylon được gắn vào một cụm gồm các dây cao su được bện lại, có số lượng, chiều dài và đường kính thích hợp, được bố trí đối xứng với trọng tâm để có độ vòng chung trong phạm vi 200 mm đến 400 mm do ảnh hưởng của khối lượng quạt.

CHÚ THÍCH 2: Bệ đỡ mềm này có thể được treo một cách thuận tiện vào một kết cấu khung “A”.

CHÚ DẪN

1 Mối nối mềm (sơ đồ)

2 Bệ đã đàn hồi

3 Quạt

CHÚ THÍCH: Hình vẽ này giới thiệu một thiết bị thích hợp cho một quạt ly tâm hướng trục hoặc một quạt lắp thẳng hàng được chất tải bằng các màn chắn tạo sức cản trên phía vào. Trong một số trường hợp có thể ưu dùng bộ giảm chấn ở phía cửa không khí ra. Hình vẽ này thường phù hợp với Hình 44 a) của ISO 5801:2007 có bổ sung thêm một khớp nối mềm và các bệ đỡ đàn hồi giữa quạt và đường ống.

a Góc ở đỉnh

Hình 1 – Ví dụ về bố trí bệ đỡ đàn hồi của thiết bị thử rung của quạt

CHÚ DẪN

1 Mối nối mềm (sơ đồ) cho các thử nghiệm

2 Vành lắp đặt trên các gối đỡ đàn hồi

3 Gối đỡ đàn hồi

4 Quạt trợ lực

CHÚ THÍCH: Hình vẽ này giới thiệu quạt thông gió trên mái được bố trí cho mục đích thử rung. Quạt đã được lắp đặt trên vành tựa trên các gối đàn hồi. Khối lượng của vành và tần số riêng của quạt được thử nên phù hợp với 5.2. Hình vẽ này thường phù hợp với hình vẽ được cho trong Hình B.2 của ISO 5801:2007,nhưng có bổ sung thêm một mối nối mềm và các gối đỡ đàn hồi giữa quạt và nắp chụp đầu ra.

Hình 2 – Ví dụ và thiết bị để thử quạt thông gió trên mái

CHÚ DẪN

1 Ngẫu lực quay lệch (quay quanh trục y)

2 Lực quán tính thẳng đứng (trục y)

3 Ngẫu lực lắc (quay quanh trục z)

4 Ngẫu lực lao lên lao xuống (quay quanh trục x)

5 Lực quán tính dọc (trục z)

6 Lực quán tính ngang (trục x)

Hình 3 – Các bậc tự do

Kích thước tính bằng milimet

CHÚ DẪN

1 Vòng kẹp hoặc tương tự

2 Các dây cao su bện to

3 Các đầu cáp tiêu chuẩn

4 Các cáp nylon để treo quạt

5 Hệ puli nâng

6 Thanh tròn f15

7 Thanh dẹt, phẳng 38 x19

8 Cáp nylon giữa các tâm của đầu cáp để treo quạt

9 Thanh tròn f13

10 Thanh tròn f15

11 RSJ

12 Khoảng cách tâm 900

13 Quạt hướng trục, khối lượng 600 kg

14 Quạt hướng trục, khối lượng 7kg

15 Quạt ly tâm, khối lượng 265 kg

16 Mức mặt đất

CHÚ THÍCH: Để sử dụng với các quạt vận hành trên 10 Hz (600r/min)

Hình 4 – Các ví dụ của quạt được lắp với cáp bật đàn hồi

5.4. Bệ đỡ cứng của quạt

Trước khi thực hiện các phép đo rung, phải kiểm tra bệ đỡ của quạt để bảo đảm rằng các bulông móng được cố định hợp lý và được kẹp chặt đúng quy định.

CHÚ THÍCH: Cần có sự quan tâm đặc biệt đối với quạt không thể được lắp đặt trên bệ đỡ đàn hồi hoặc được lắp đặt ở hiện trường trên nền móng tương đối cứng, ví dụ, được lắp đặt bằng mặt bích đầu cuối hoặc được lắp đặt bằng chân quạt. Trong trường hợp này, có thể gây khó khăn khi tuân theo 5.5. Sự so sánh độ lớn của rung đối với các quạt này với các quạt khác thuộc cùng một kiểu chỉ có hiệu lực nếu các thiết bị nền móng có các đặc tính động lực học tương tự. Yêu cầu này ngụ ý nói rằng độ cứng vững động lực học, sự giảm chấn và khối lượng hiệu dụng của kết cấu bệ đỡ và khi thích hợp kết cấu của nền đất đỡ nên tương tự nhau đối với các trường hợp được so sánh.

5.5. Mối nối mềm

Độ cứng (vững) của mối nối ống dẫn hoặc bất cứ mối nối nào được sử dụng nào cũng phải nhỏ hơn 10 % độ cứng vững động lực học của bệ đỡ. Tần số riêng lớn nhất như đã cho trong 5.2 phải được đáp ứng với các mối nối mềm ở đúng vị trí và quạt vận hành ở áp suất lớn nhất tại đó tiến hành thử quạt, Quạt và ống dẫn phải thẳng hàng và ngang bằng trước khi thử sao cho các mối nối mềm không chịu ứng suất. Khi các mối nối mềm kiểu chắn tiếng ồn và tương đối cứng (vững) được lắp đặt tại hiện trường thì các nội dung chi tiết phải được viết thêm vào báo cáo thử (Xem điều 11e).

Quạt phải được vận hành ở tư thế làm việc bình thường của nó.

Tất cả các mối nối cho quạt được thử nên có đủ độ mềm dẻo sao cho độ cứng vững động lực học chung của hệ thống lắp đặt không tăng lên một cách đáng kể.

Để phân loại các quạt cho mục đích sử dụng chung, chúng phải vận hành ở trạng thái “hở” không có đường ống dẫn. Nên nhớ rằng các mức rung có thể khác các mức rung trong các điều kiện vận hành. Các điều kiện thử nên được trình bầy rõ ràng (xem Điều 11).

  1. Thiết bị đo

6.1. Qui định chung

Độ không ổn định đo, là một hàm của dụng cụ đo và ứng dụng của quạt, thường nên ở trong khoảng 25 % hoặc 2 dB của số đọc.

CHÚ THÍCH: Việc lắp (gắn) bộ chuyển đổi là một yếu tố tới hạn, có thể làm tăng đáng kể độ không ổn định đo, trừ khi được thực hiện một cách nghiêm ngặt phù hợp với khuyến nghị của nhà sản xuất. Điều này rất đúng với các tần số trên 5 kHz.

Độ không ổn định đo bổ sung có thể xuất hiện do sử dụng các đầu dò, nam châm và các thiết bị phụ khác của bộ chuyển đổi không được nêu trong 7.2 và khó có thể xác định được độ không ổn định đo này. Độ không ổn định đo gây ra bởi điều chỉnh quạt trong các điều kiện vận hành và lắp đặt quạt không được quy định trong tiêu chuẩn này [xem TCVN 9075:2011 (ISO 14694:2003)].

6.2. Hiệu chuẩn

Bất cứ kiểu dụng cụ đo rung nào được sử dụng cũng phải có chứng chỉ hiệu chuẩn đang còn có hiệu lực với thời gian ít hơn 12 tháng ,và sự hiệu chuẩn phải theo tiêu chuẩn quốc gia.

Các chứng chỉ hiệu chuẩn nên đáp ứng cho một dải tần số trong đó có sử dụng bộ chuyển đổi như đã cho trong 10.2

6.3. Hệ thống dụng cụ đo

6.3.1. Dụng cụ đo tốc độ r.m.s

Đối với quạt vận hành ở các tốc độ quay 10 Hz đến 200 Hz, hệ thống dụng cụ đo phải tuân theo ISO 2954.

Đối với quạt vận hành ở các tốc độ thấp dưới 3Hz, hệ thống dụng cụ đo phải tuân theo ISO 2954 nhưng đường đặc trưng tần số phải phù hợp với Hình 5. Tần số chuẩn phải là 80 Hz hoặc 160 Hz, như đã quy định trong ISO 2954.

a Điểm hiệu chuẩn chuẩn

Hình 5 – Giá trị danh nghĩa của độ chạy tương đối và các giới hạn của sai lệch cho phép là một hàm số của tần số

6.3.2. Dụng cụ đo gia tốc r.m.s

Để đo gia tốc r.m.s dụng cụ đo phải có cùng các đường đặc trưng tần số như đã cho trong 6.3.1, nhưng tất cả các dung sai phải phù hợp với Hình 5.

CHÚ THÍCH: Giá trị r.m.s chính xác ngụ ý nói đến một sai số nhỏ hơn 5 % hoặc 0,5 dB cho các tín hiệu có các hệ số giá trị đỉnh 3.

6.4. Bộ chuyển đổi

Để đưa ra đường đặc trưng (đáp tuyến) bằng phẳng trên một dải tần đầy đủ và để tránh cộng hưởng của bộ chuyển đổi ở tần số cao, bộ chuyển đổi phải là một gia tốc kế nhỏ, tốt hơn là có khối lượng nhỏ hơn 30 g, được lắp đặt như đã mô tả trong điều 7.

CHÚ THÍCH 1: Đối với các quạt lớn hơn, có thể tăng khối lượng của gia tốc kế có liên quan đến khối lượng của quạt.

CHÚ THÍCH 2: Dải tần số được quan tâm sẽ xác định sự lựa chọn bộ chuyển đổi. Nếu tần số lớn nhất được quan tâm nhỏ hơn một cách đáng kể so với 10 kHz thì có thể yêu cầu các gia tốc kế lớn hơn một chút (điển hình là có khối lượng nhỏ hơn 60 g).

Nếu chú ý cẩn thận để giảm dải thông của các dụng cụ đo kết hợp để lọc cộng hưởng có thể có trong bộ dụng cụ đo.

6.5. Gia tốc kế áp điện

Các gia tốc kế áp điện phải có các bộ tiền khuyếch đại trở kháng có tín hiệu vào ở mức cao, ví dụ, bộ khuyếch đại xử lý tín hiệu điện tích có đường đặc trưng tần số bằng phẳng từ 3 Hz đến 10 Hz trong phạm vi ± 1dB.

CHÚ THÍCH: Khuyến nghị tiền khuếch đại phải được trang bị với bộ lọc qua dưới với độ dốc từ 12 dB hoặc lớn hơn, với khuyến cáo từ 6 dB hoặc hơn tại 20 kHz

6.6. Bộ tiền khuếch đại

Mạng tích hợp (bộ lọc) của tiền khuếch đại sẽ được chính xác đến ± 1 dB tại 5 Hz và trong vòng ± 0,5 dB từ 10 Hz trở lên.

CHÚ THÍCH: Để đo vận tốc, sự kết hợp của tín hiệu tăng tốc có thể được thực hiện trong bộ tiền khuếch đại.

Bộ tiền khuếch đại có thể được xây dựng thành máy đo gia tốc, nhưng các yêu cầu được đưa ra trong 6.4 cho kích thước, khối lượng và tần số cộng hưởng sẽ được đáp ứng.

6.7. Bộ phân tích

6.7.1. Quy định chung

Các bộ phân tích phải hoạt động trong thời gian thực tới ít nhất là 1 kHz hoặc khi các bộ phân tích được sử dụng ngoài thời gian thực thì thời gian trung bình phải được tăng lên một cách thích hợp, nghĩa là được nhân lên với hệ số phạm vi phân tích tần số được sử dụng trên phạm vi thời gian thực.

6.7.2. Phân tích dải tần hẹp

Phương pháp dải tần hẹp được khuyến nghị sử dụng cho các họ dải tần điều hòa và dải tần biên của các thành phần của rung như tốc độ quay bởi vì dải thông tuyệt đối không đổi. Khi sử dụng các bộ phân tích dải thông không đổi để phân tích dải tần hẹp, dải thông phân tích có hiệu quả đối với các quạt có tần số quay trên 10 r/s phải là 0,2 Hz, hoặc nhỏ hơn, đối với các máy trên 50 r/s và dưới 1 kHz. Đối với các máy thấp hơn 50 r/s và cao hơn 10 r/s, dải thông 0,5 Hz là đủ thấp dưới 1 Hz. Trong dải tần từ 1 kHz đến 10 kHz, dải thông 10 Hz là đủ.

Đối với các quạt vận hành ở các tốc độ thấp hơn 10 r/s và cao hơn 2 r/s, để phân tích dải thông không đổi dưới 100 Hz, dải thông phải là 0,5 Hz hoặc nhỏ hơn, và trên 400 Hz dải thông phải là 2 Hz hoặc nhỏ hơn. Phải sử dụng cửa sổ Hanning trong trường hợp các bộ phận tích FFT (khai triển nhanh Fourier) đối với độ chính xác cao nhất của tần số. Đối với cơ cấu này và độ chính xác cao nhất của biên độ phải sử dụng cửa sổ có đỉnh phẳng (flat-top).

6.7.3. Phân tích dải một phần ba octa

Để phân tích dải một phần ba octa phải sử dụng các bộ lọc hoặc bộ phân tích một phần ba octa tuân theo IEC 61260. Đặc tính của bộ phát hiện r.m.s và tính tuyến tính của nó phải là đặc tính yêu cầu đối với các dụng cụ đo mức âm thanh loại 1 tuân theo IEC 60651.

CHÚ THÍCH: Khi sử dụng bộ phân tích chuyển đổi nhanh Fourier (FFT). Cho mục đích thu được các dải một phần ba octa, thường yêu cầu có sự tăng lên đáng kể của thời gian trung bình (số lượng phổ).

Khi sử dụng sự phân tích này, người sử dụng phải quan tâm đến ảnh hưởng của dải thông tương đối. Các họ dải điều hòa và dải biên của các thành phần dao động không có sự khác biệt của tần số cố định (đối với các chức năng con chạy của dải điều hòa và dải biên).

6.7.4. Phân tích dải nhỏ hơn một phần ba octa

Các bộ lọc dải một phần số octa hoặc các bộ phân tích dải hẹp hơn một phần ba octa theo phải phù hợp với IEC 61260.

6.8. Dụng cụ chỉ báo

Các dụng cụ chỉ báo, bất kể loại analog hoặc hiện số phải chỉ thị giá trị r.m.s của tín hiệu khi đo tốc độ hoặc gia tốc, và khi đo độ dịch chuyển phải chỉ thị giá trị đỉnh-tới-đỉnh.

6.9. Tín hiệu ra

Các tín hiệu ra, nếu được cung cấp, phải có trở kháng đầu ra thấp, dưới 50 W là tốt nhất.

  1. Nối ghép bộ chuyển đổi

7.1. Quy định chung

7.1.1. Đặc tính cộng hưởng của bất cứ giá lắp đặt bộ chuyển đổi nào cũng phải ở ngoài dải tần số được quan tâm

Phương pháp ghép nối được lựa chọn phải bảo đảm tính toàn vẹn của phép đo trên dải tần số được quan tâm. Bất cứ dạng trang bị lắp nào (giá lắp, đầu dò, đầu nối v.v…) được sử dụng giữa các bộ chuyển đổi và bề mặt đo có thể làm biến đổi đường đặc trưng của bộ chuyển đổi và dẫn đến kết quả có sai số. Để có thêm thông tin, xem ISO 5348.

CHÚ THÍCH: Phương pháp được khuyến nghị với kỹ thuật lắp tin cậy nhất là lắp bộ chuyển đổi trực tiếp với bề mặt được đo bằng vít cấy. Vít cấy có thể được lắp với bề mặt của máy bằng khoan và tarô (cũng xem 7.2). Về tính khốc liệt của rung và sự tạo cân bằng, xem Phụ lục B.

7.1.2. Yêu cầu đối với bề mặt lắp ráp

  1. a) Phải bằng phẳng với toàn bề mặt của bộ chuyển đổi tiếp xúc với bề mặt của máy hoặc, nếu yêu cầu này không thực tế.
  2. b) Một tấm (khối) kim loại có chu tuyến thích hợp với bề mặt của máy phải được kẹp chặt trực tiếp với máy bằng bulông hàn hoặc hàn vảy cứng v,v… Sau đó bộ chuyển đổi phải được ghép vào tấm lắp như đã mô tả trong 7.1.1.

Nên bôi một lớp mỡ silic mỏng trên ren và các bề mặt đối tiếp để cải thiện các mối lắp ghép ở đó độ nhạy và độ chính xác là cực kỳ quan trọng.

7.1.3. Đối với các phép đo trong không gian ba chiều, có thể lắp gia tốc kế trên một khối kim loại được hàn, nhưng cỡ kích thước và khối lượng của nó không được lớn hơn kích thước và khối lượng của khối kim loại này.

CHÚ THÍCH 1: Có thể sử dụng các thiết bị ba chiều được chế tạo gồm ba bộ chuyển đổi được lắp đặt vuông góc nhau.

CHÚ THÍCH 2: Thông thường, khi kẹp chặt bộ chuyển đổi cũng cần quan tâm đến các yếu tố sau đây.

  1. a) Các giới hạn tần số rung của giá lắp bộ chuyển đổi;
  2. b) Vấn đề tiếp đất đối với dòng điện;
  3. c) Các sản phẩm gây nguy hiểm (chất nổ).

CHÚ THÍCH 3: Trong một số trường hợp, tổ hợp của bộ chuyển đổi và tiếp đất của dụng cụ đo dẫn đến bộ cảm biến “vòng đất” (ground.loop) có các điện áp liên quan đến tần số chính. Điều này thường được nhận ra bằng sự hiện diện của các mức cao trong vùng 50 Hz mà tần số của nó không thay đổi theo các thay đổi về tốc độ vận hành. Vấn đề này có thể được giảm đi bằng sự cách ly bộ chuyển đổi khỏi thân kim loại trên đó lắp bộ chuyển đổi này.

Bộ cảm biến điện từ cũng có thể xảy ra trong các bộ chuyển đổi và dây dẫn gây ra bởi các trường tán xạ kết hợp với các dòng điện lớn, sự phát tia lửa, mất tiếp xúc v.v… Định vị lắp đặt lại bộ chuyển đổi có thể ngăn chặn được hiện tượng này.

7.2. Phương pháp ghép nối

Các bộ chuyển đổi phải được ghép nối bằng một trong các phương pháp sau:

  1. a) Vặn vít trực tiếp vào lỗ ren trong quạt có một bề mặt được gia công cơ;
  2. b) Vặn vít vào một khối kim loại được hàn hoặc hàn vảy cứng trực tiếp với quạt;
  3. c) Kẹp chặt vào bề mặt được gia công cơ của một khối thép bằng chi tiết kẹp chặt, khối thép này lại được kẹp chặt vào quạt bằng buông;
  4. d) Vặn vít vào một khối thép, khối thép này được kẹp chặt vào quạt bằng chất keo (xem Hình 6);
  5. e) Vặn ren vào một vít cấy được liên kết với bề mặt;
  6. f) Được nối trực tiếp với bề mặt của quạt có khối lượng nhẹ.

CHÚ THÍCH 1: Các phương pháp kẹp chặt đã chỉ dẫn được cho theo thứ tự ưu tiên

CHÚ THÍCH 2: Khi thực hiện các phép đo để phân loại chất lượng quạt trong sản xuất, có thể không có yêu cầu đối với các phương pháp kẹp chặt cố định các bộ chuyển đổi. Trong các trường hợp này có thể sử dụng các bộ chuyển đổi được giữ bằng tay hoặc nam châm với điều kiện là các số đọc được giới hạn tới các tần số lớn nhất cho trong Bảng B.1.

TCVN 9076:2011 QUẠT CÔNG NGHIỆP - PHƯƠNG PHÁP ĐO RUNG CỦA QUẠT
TCVN 9076:2011 QUẠT CÔNG NGHIỆP - PHƯƠNG PHÁP ĐO RUNG CỦA QUẠT
tcvn-9076-2011-quat-cong-nghiep-phuong-phap-do-rung-cua-quat.pdf
630.5 KiB
573 Downloads
Chi tiết
Tiêu chuẩn có ích? Vui lòng chia sẻ cho cộng đồng: