Một chiếc bơm hỏng bạc đạn, một động cơ mất cân bằng, hay quạt công nghiệp bị lỏng trục đều phát tín hiệu cảnh báo thông qua các rung động bất thường trước khi bị hỏng thực sự. Tuy nhiên, các giác quan thông thường khó mà phát hiện sớm những tín hiệu này - đó là lý do cảm biến đo độ rung trong công nghiệp cần được sử dụng để liên tục lắng nghe, đo lường và cảnh báo khi có bất kỳ dao động bất thường nào để đội ngũ kỹ thuật can thiệp kịp thời.
HIỂU NHANH VỀ CẢM BIẾN ĐO ĐỘ RUNG TRONG CÔNG NGHIỆP
Cảm biến rung (Vibration Sensor/Transmitter) nói chung và cảm biến rung công nghiệp nói riêng là thiết bị điện tử chuyên dùng để đo lường - giám sát - phát cảnh báo khi phát hiện bất thường trong dao động cơ học của máy móc, thiết bị hoặc kết cấu.
Cảm biến đo độ rung trong công nghiệp có thể chuyển đổi các đại lượng vật lý (dao động, rung lắc) thành tín hiệu chuẩn công nghiệp (analog, digital) để truyền về các hệ thống điều khiển như PLC, SCADA, BMS.
Độ rung của máy móc thiết bị hoặc kết cấu được cấu thành bởi ba thông số vật lý:
- Biên độ dịch chuyển (µm hoặc mm) → phản ánh quãng đường dao động.
- Vận tốc rung (mm/s RMS) → thường dùng trong giám sát máy/bộ phận quay.
- Gia tốc rung (m/s² hoặc g) → thường dùng để phát hiện xung lực tần số cao.
Tùy vào nhu cầu ứng dụng (giám sát động cơ, bơm, quạt hay tuabin) mà kỹ thuật viên sẽ chọn loại cảm biến rung công nghiệp với thông số đo phù hợp.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CẢM BIẾN ĐO ĐỘ RUNG TRONG CÔNG NGHIỆP
Quá trình vận hành của cảm biến đo độ rung trong công nghiệp diễn ra theo một chuỗi các bước liên tục và tuần hoàn:
BƯỚC 1: Rung động từ máy móc thiết bị/cơ cấu truyền qua bề mặt lắp đặt vào thân cảm biến rung công nghiệp.
BƯỚC 2: Phần tử áp điện hoặc MEMS tiếp nhận rung động và bị biến dạng cơ học → sinh ra điện áp tỉ lệ với gia tốc rung thực tế.
BƯỚC 3: Mạch điện tử thông minh tích hợp bên trong cảm biến đo độ rung máy móc sẽ khuếch đại, tính vận tốc từ gia tốc và lọc tín hiệu.
BƯỚC 4: Tín hiệu chuẩn sẽ được truyền liên tục đến PLC/SCADA thông qua các ngõ ra analog 4-20mA (hoặc 0-10V/Digital - tuỳ dòng cảm biến đo độ rung động cơ sử dụng).
BƯỚC 5: Hệ thống điều khiển nhận tín hiệu và so sánh giá trị thực tế với ngưỡng cài đặt → hiển thị, cảnh báo hoặc dừng máy nếu cần.
Lưu ý: Tín hiệu analog 4-20mA (được tích hợp trên dòng cảm biến rung ECO-VS) là một dạng tín hiệu ngõ ra được ưa chuộng trong công nghiệp nhờ khả năng chống nhiễu điện từ cao trên đường cáp dài, giúp dữ liệu đo được truyền đi xa một cách chính xác - ngay cả trong môi trường nhà máy với nhiều nguồn nhiễu.
→ Xem Thêm: Cảm Biến Rung Và Ứng Dụng Trong Hệ Thống Tự Động Hoá
HỆ THỐNG CỦA BẠN CÓ THỰC SỰ CẦN CẢM BIẾN ĐO ĐỘ RUNG TRONG CÔNG NGHIỆP?
Trên thực tế, ứng dụng cảm biến đo độ rung trong công nghiệp trải rộng ở nhiều lĩnh vực sản xuất và hạ tầng. Dưới đây là những trường hợp bắt buộc trang bị cảm biến độ rung:
Cảm biến rung công nghiệp dùng trong nhà máy sản xuất và chế tạo
Cảm biến rung công nghiệp (cảm biến đo độ rung máy móc, cảm biến đo độ rung đông cơ) không thể thiếu trong các nhà máy sản xuất và xưởng chế tạo, nó thực hiện các nhiệm vụ quan trọng như:
- Phát hiện mất cân bằng rotor, lệch trục (misalignment), hỏng bạc đạn… trong động cơ điện
- Giám sát rung liên tục trên máy bơm công nghiệp để tránh cavitation và hư hỏng cơ học.
- Cảnh báo khi cánh quạt công nghiệp (AHU/FCU/IDU) mất cân bằng hoặc bị rung cộng hưởng.
- Kiểm soát dao động vỏ máy, phát hiện sớm hỏng van và piston trên máy nén khí.
Cảm biến đo độ rung trong công nghiệp dầu khí và năng lượng
Trong các nhà máy dầu khí, cảm biến rung công nghiệp được ưu tiên lắp đặt trên máy nén ly tâm, bơm cao áp, hộp số và tuabin khí nhằm đảm bảo khả năng vận hành liên tục - ổn định 24/7. Thực tế là một giờ dừng máy nén tại giàn khoan có thể gây thiệt hại hàng tỷ đồng - đây là lúc hệ thống cảm biến đo độ rung trong công nghiệp thể hiện rõ nhất giá trị kinh tế của mình.
→ Xem Thêm: Cảm Biến Đo Độ Rung Quạt - Hướng Dẫn Lựa Chọn Và Lắp Đặt
Cảm biến rung công nghiệp dùng trong hệ thống HVAC và tòa nhà thông minh
Ứng dụng cảm biến rung công nghiệp trong hệ thống BMS được xem là một chiến lược tối ưu chi phí dài hạn. Thiết bị được dùng để giám sát quạt AHU, bơm tuần hoàn và chiller - vừa đảm bảo môi trường trong nhà ổn định và kéo dài tuổi thọ thiết bị cơ điện, vừa xác định chính xác thời điểm cần thực hiện bảo trì dự đoán để ngăn ngừa hỏng hóc bất ngờ, từ đó loại bỏ đáng kể chi phí sửa chữa/thay thế khẩn cấp.
Cảm biến đo độ rung trong công nghiệp hóa chất
Cảm biến độ rung động trong nhà máy hóa chất nắm vai trò giám sát tuabin, cánh quạt và bánh răng truyền động. Trong ứng dụng này, cảm biến đo độ rung trong công nghiệp cần dải tần số tối thiểu 10-10.000 Hz.
→ Xem Thêm: Cảm Biến Độ Rung Và 4 Phân Loại Phổ Biến
MUA CẢM BIẾN RUNG CÔNG NGHIỆP CHẤT LƯỢNG - CHÍNH HÃNG - GIÁ TỐT Ở ĐÂU?
Nếu bạn đang tìm kiếm một cảm biến đo độ rung trong công nghiệp chất lượng cao, với chi phí hợp lý thì series cảm biến rung ECO-VS của ECOSENSE chắc chắn sẽ là lựa chọn đáng cân nhắc hàng đầu.
Điểm mạnh nổi bật của cảm biến rung công nghiệp ECO-VS Series phải kể đến khả năng giám sát - đo vận tốc rung liên tục và gửi tín hiệu về bộ điều khiển theo thời gian thực thông qua chuỗi xử lý tín hiệu thông minh. Bên cạnh đó, thiết bị được trang bị phần tử cảm biến có độ nhạy cao + bộ xử lý (khuếch đại, lọc, chuyển đổi độ rung cơ học sang ngõ ra 4-20mA chuẩn công nghiệp) + cáp kết nối trực tiếp với PLC/SCADA mà không cần thêm thiết bị trung gian.
Điều khiến cảm biến đo độ rung trong công nghiệp ECO-VS được tin dùng trong môi trường khắc nghiệt là cấp bảo vệ lên đến IP67 (chống bụi và tia nước phun trực tiếp rất tốt), vỏ ngoài được làm bằng thép không gỉ và có khả năng chịu nhiệt từ -50°C đến +90°C. Đây là những yếu tố giúp cảm biến rung công nghiệp ECO-VS hoạt động dài lâu trong hầu hết các nhà máy, khu vực sản xuất hóa chất, ngành thực phẩm lẫn môi trường ngoài trời.
Dòng cảm biến đo độ rung công nghiệp ECO-VS hiện có 4 model với 4 dải đo để linh hoạt áp dụng cho nhiều loại máy móc thiết bị:
→ Xem Thêm: Cảm Biến Độ Rung ECO-VS
NHỮNG CÂU HỎI THƯỜNG GẶP VỀ CẢM BIẾN RUNG CÔNG NGHIỆP
Dưới đây là những câu hỏi thường gặp liên quan đến cảm biến đo độ rung trong công nghiệp:
1. Cảm biến đo độ rung trong công nghiệp dùng để làm gì?
Cảm biến rung nói chung và cảm biến rung công nghiệp nói riêng thường được dùng để phát hiện sớm các lỗi cơ khí của máy quay như mất cân bằng, lệch tâm, hỏng vòng bi, lỏng chân đế... từ đó làm cơ sở cho công tác bảo trì chủ động và góp phần ngăn chặn nguy cơ dừng máy đột ngột.
2. Cảm biến rung công nghiệp nên cài ngưỡng an toàn là bao nhiêu?
Không có một mức độ rung áp dụng chung cho mọi loại máy móc thiết bị. Thông thường, các dòng máy công nghiệp cỡ trung (khoảng 15 - 300 kW) và lắp đặt trên nền cứng thì độ rung đạt khoảng 4,5 mm/s RMS là có nguy cơ hư hại. Nhìn chung, nên đặt ngưỡng an toàn của cảm biến rung công nghiệp dựa trên mức rung nền của chính máy móc cần theo dõi.
3. Nên chọn cảm biến đo độ rung trong công nghiệp dạng gia tốc hay vận tốc?
Nếu chỉ có nhu cầu cảnh báo cho động cơ, quạt, bơm thông dụng thì cảm biến đo độ rung trong công nghiệp dạng vận tốc là lựa chọn kinh tế nhất. Nếu cần chẩn đoán lỗi cụ thể bằng phân tích phổ thì nên cân nhắc chọn cảm biến rung công nghiệp dạng gia tốc.
4. Có thể lắp cảm biến rung động bằng nam châm không?
Có thể, nhưng phương pháp này chỉ phù hợp với các ứng dụng đo thử hoặc đo định kỳ. Lắp bằng nam châm có thể làm giảm dải tần sử dụng của cảm biến. Tốt nhất, với các ứng dụng giám sát lâu dài thì nên bắt ren trực tiếp lên bề mặt đã gia công phẳng.
5. Cảm biến rung nhảy số đo lung tung, nguyên nhân do đâu?
Nguyên nhân khiến cảm biến đo độ rung nhảy số lung tung thường là do nhiễu từ biến tần (đi cáp chung dây động lực), nối đất lớp bọc không đúng, hoặc cảm biến lắp lên chi tiết mỏng, gây cộng hưởng. Khi có hiện tượng này, hãy kiểm tra lại cáp chống nhiễu, vị trí lắp và nối đất.
6. Bao lâu cần kiểm tra hoặc hiệu chuẩn cảm biến rung công nghiệp?
Tốt nhất nên kiểm tra ngoại quan sau mỗi lần dừng máy, còn hiệu chuẩn độ nhạy thì nên thực hiện sau 6 - 12 - 24 tháng/lần (tuỳ yêu cầu của hệ thống).
Hy vọng bài viết từ đội ngũ Sensors Việt Nam đã mang đến cho bạn đọc những thông tin tham khảo hữu ích. Để được tư vấn kỹ thuật miễn phí và chọn đúng model cảm biến đo độ rung trong công nghiệp cho hệ thống của mình, bạn hãy liên hệ trực tiếp qua website https://cambien.com.vn/ | https://www.sensors.vn/!