ความสั่นสะเทือน (Vibration)
การสั่นสะเทือน ( Vibration) เป็นปรากฏการณ์พื้นฐานที่พบเห็นได้ในระบบธรรมชาติและระบบวิศวกรรมต่างๆ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแกว่งของวัตถุหรือตัวกลางรอบตำแหน่งสมดุล
การทำความเข้าใจการสั่นสะเทือนมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสาขาต่างๆ เช่น วิศวกรรมศาสตร์ วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม สุขภาพ และชีวิตประจำวัน บทความในบล็อกนี้จะอธิบายพื้นฐานของการสั่นสะเทือน สาเหตุ เทคนิคการวัด แรงกระแทก และวิธีการควบคุม
วิทยาศาสตร์แห่งการสั่นสะเทือน
การสั่นสะเทือน ( หรือ Vibration) คือการเคลื่อนไหวซ้ำๆ ของวัตถุหรือตัวกลางรอบจุดศูนย์กลาง การเคลื่อนไหวแบบแกว่งนี้สามารถเกิดขึ้นเป็นระยะๆ เช่นการแกว่งของลูกตุ้ม หรือแบบสุ่ม เช่นการสั่นของโครงสร้างในระหว่างแผ่นดินไหว
การศึกษาการสั่นสะเทือนครอบคลุมถึงสาเหตุ ประเภท และคุณสมบัติของการสั่นสะเทือน
แนวคิดหลัก:
- แอมพลิจูด (Amplitude): การเคลื่อนตัวสูงสุดจากตำแหน่งสมดุล
- ความถี่ (Frequency): จำนวนการแกว่งต่อหน่วยเวลา วัดเป็นเฮิรตซ์ (Hz)
- คาบ (Period): เวลาที่ใช้ในการสั่นสะเทือนหนึ่งรอบเต็ม
- เฟส (Phase): ตำแหน่งของจุดหนึ่งในช่วงเวลาหนึ่งบนรอบการสั่นสะเทือน
เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง
วิธีเลือกเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด: คำแนะนำที่ครอบคลุม
เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด (IR) เป็นเครื่องมืออเนกประสงค์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ สำหรับการวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัส การเลือกซื้อรุ่นที่เหมาะสมสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณอาจเป็นเรื่องท้าทาย [...]
รังสีอินฟราเรด (Infrared) คืออะไร คำอธิบายโดยละเอียด
อินฟราเรด (Infrared เขียนย่อ IR บางครั้งเรียกว่าแสงอินฟราเรด) เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (EMR) ที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าแสงที่มองเห็นได้แต่สั้นกว่าไมโครเวฟ แถบสเปกตรัมอินฟราเรดเริ่มต้นด้วยคลื่นที่ยาวกว่าแสงสีแดง (คลื่นที่ยาวที่สุดในสเปกตรัมที่มองเห็นได้) [...]
Infrared thermometer คืออะไร? คู่มือฉบับสมบูรณ์ การใช้งาน
เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด (IR Thermometer) เป็นอุปกรณ์วัดอุณหภูมิของวัตถุที่ไม่ต้องสัมผัส บางครั้งเรียกอีกอย่างว่าปืนวัดอุณหภูมิ แม้ว่าฟังก์ชันการทำงานจะคล้ายกับเทอร์โมมิเตอร์แบบสัมผัสทั่วไป [...]
วิธีใช้ Non contact infrared thermometer
เป็นเครื่องวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสจากระยะไกลโดยตรวจจับพลังงานอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากวัตถุ เครื่องวัดประเภทนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์ที่เครื่องวัดอุณหภูมิแบบเดิมไม่สามารถใช้งานได้จริงเช่น เมื่อวัดอุณหภูมิของวัตถุที่เคลื่อนไหว วัสดุอันตราย หรือพื้นที่เข้าถึงได้ยากและเสี่ยงอันตรายต่อผู้ปฎิบัติงาน [...]
รู้จักเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดสำหรับการวัดอุณหภูมิหน้าผาก
เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดถูกใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีความแม่นยำ ความเร็ว และคุณสมบัติที่ไม่ต้องสัมผัส อุปกรณ์เหล่านี้เป็นที่นิยมโดยเฉพาะสำหรับการวัดอุณหภูมิหน้าผาก ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้ในสถานพยาบาล โรงเรียน สถานที่ทำงาน และการใช้งานที่บ้าน [...]
เข้าใจหลักการ Infrared thermometer วิทยาศาสตร์เบื้องหลังเทคโนโลยี
Infrared thermometer (หรือเรียกย่อๆว่า IR Thermometer)ได้กลายเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในหลายๆ สาขา ตั้งแต่การวินิจฉัยทางการแพทย์ไปจนถึงการใช้งานในอุตสาหกรรม ความสามารถในการวัดอุณหภูมิโดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรงทำให้เครื่องวัดชนิดนี้มีความอเนกประสงค์และสะดวกสบายสูง [...]
การวัดแรงสั่นสะเทือน
โดยทั่วไปการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรจะถูกวัดและรายงานในแง่ของการกระจัด (Displacement) ความเร็ว (Velocity) และความเร่ง (Acceleration)
- การกระจัด (Displacement) คือระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่เมื่อเกิดการสั่นสะเทือนเช่นกรณีสำหรับรถยนต์เราใช้หน่วยขนาดใหญ่ เช่น กม. หรือ ไมล์ แต่สำหรับการสั่นสะเทือน ระยะทางจะน้อยมาก ดังนั้นเราจึงใช้ไมครอน (1/1000 มม.) หรือมิล (1/1000 นิ้ว)
- ความเร็ว (Velocity) คืออัตราเวลาของการเปลี่ยนแปลงของการกระจัด สำหรับการขนส่ง เราใช้หน่วยขนาดใหญ่ เช่น กม./ชม. หรือ ไมล์/ชม. สำหรับการสั่นสะเทือน วัดเป็นมิลลิเมตร/วินาที
- ความเร่ง (Acceleration) คืออัตราเวลาของการเปลี่ยนแปลงความเร็ว สำหรับการสั่นสะเทือน เราใช้ เมตร/วินาที2 และ นิ้ว/วินาที2 เป็นต้น
โปรดจำไว้ว่าการสั่นสะเทือนไม่ได้หมายถึงแค่ขนาดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทิศทางด้วย ซึ่งคล้ายกับทิศทางตะวันออกหรือตะวันตกที่รถยนต์เดินทาง หรือแกนแนวตั้งที่วัดโดยเซ็นเซอร์การสั่นสะเทือนของเครื่องจักรที่แสดงด้านล่าง
ปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทางเรียกว่า “เวกเตอร์” ส่วนการกระจัด ความเร็ว และความเร่งล้วนเป็นเวกเตอร์ทั้งสิ้น
ความสำคัญ
การวิเคราะห์แรงสั่นสะเทือนเป็นส่วนสำคัญของวิศวกรรม ซึ่งใช้ในการตรวจสอบสภาพของเครื่องจักรและโครงสร้าง ช่วยในการระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นและดำเนินการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน การนำการสั่นสะเทือนนี้ใช้งานดังต่อไปนี้
- การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์: การวิเคราะห์เป็นประจำสามารถคาดการณ์ได้ว่าส่วนประกอบของเครื่องจักรมีแนวโน้มที่จะล้มเหลวเมื่อใด ทำให้สามารถบำรุงรักษาได้ทันเวลา
- การตรวจสอบสุขภาพโครงสร้าง: การตรวจสอบการสั่นสะเทือนในอาคารและสะพานอย่างต่อเนื่องช่วยตรวจจับสัญญาณเริ่มต้นของปัญหาโครงสร้าง
- การทดสอบผลิตภัณฑ์: การทดสอบการสั่นสะเทือนช่วยให้มั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์สามารถทนต่อการสั่นสะเทือนที่จะพบเจอตลอดอายุการใช้งาน
มาตรฐาน ISO สำหรับการสั่นสะเทือน
เป้าหมายหลักของระบบตรวจสอบสภาพและการป้องกันเครื่องจักรคือเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องจักรของโรงงานอยู่ในสภาพดีและทำงานอย่างต่อเนื่อง
ในเรื่องนี้ระบบวัดการสั่นสะเทือนพร้อมกับตัวแปลงการสั่นสะเทือนได้รับการติดตั้งสำหรับการวัดและวิเคราะห์การสั่นสะเทือนของเครื่องจักรอย่างต่อเนื่อง
สำหรับผู้ใช้จำเป็นต้องมีข้อมูลอ้างอิงเพื่อเปรียบเทียบการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรเพื่อประเมินสถานะของเครื่องจักรแต่ละเครื่อง ISO 10816 ให้ข้อมูลอ้างอิง เช่นระดับการสั่นสะเทือนที่ยอมรับได้และเงื่อนไขการแจ้งเตือนหรือการหยุดทำงานสำหรับเครื่องจักรต่างๆ
ISO 20816-1:2016 Mechanical vibration — Measurement and evaluation of machine vibration เป็นหนึ่งในมาตรฐานแรกๆ และได้รับการพัฒนาส่วนใหญ่สำหรับการประเมินการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร รวมถึงเครื่องจักรประเภทต่างๆ เช่น กังหันลม กังหันน้ำ กังหันก๊าซและกังหันไอน้ำ เครื่องจักรลูกสูบ ฯลฯ
