MR3003C_Ứng dụng đánh giá rung động trong phòng thí nghiệm theo đường cong VC

Giới thiệu:

Mục đích của ứng dụng này là cung cấp thông tin chung về đánh giá độ rung bên trong các phòng thí nghiệm liên quan đến các đường cong VC thường được sử dụng. Thiết bị Syscom MR3000C được sử dụng trong ứng dụng này.

Đánh giá rung động chung

Giám sát rung động là rất quan trọng khi các phòng thí nghiệm đang xử lý các công nghệ vi mô và nano, để đảm bảo các quy trình sản xuất tốt nhất với độ chính xác và độ tin cậy cao nhất.

Rung động được tạo ra bởi nhiều nguồn, từ chuyển động địa chấn yếu của mặt đất, từ máy móc, cấu trúc và các nguồn khác (Hình 1). Trong giai đoạn thiết kế của phòng thí nghiệm, việc mô hình hóa cụ thể thường được thực hiện để phân tích và cách ly nó khỏi các nguồn rung động bên ngoài. Một khía cạnh quan trọng là việc giảm các rung động do mặt đất gây ra ngay từ đầu, sử dụng các vật liệu và kỹ thuật xây dựng, hiếm khi được thực hiện sau khi xây dựng do chi phí liên quan rất cao. Tuy nhiên, nó không phải là rung động duy nhất cần được giải quyết, như đã đề cập, còn đến từ các nguồn bên trong.
Để phát hiện và giảm thiểu tất cả những rung động này, cần phải đặt một giám sát tại chỗ, phân tích toàn phổ và cô lập các tần số liên quan. Sau giai đoạn cách ly, một bước tiếp theo là đánh giá trong phòng thí nghiệm liên quan đến các đường cong VC, để tuân thủ các yêu cầu về thiết bị đo cụ thể trong điều kiện sàn tiếng ồn rung động có thể chấp nhận được.

Đánh giá đường cong VC và ISO

Các đường cong tiêu chuẩn được phát triển để có các tiêu chuẩn thiết kế phù hợp với nhiều loại công cụ và dụng cụ được sử dụng bởi một số ngành công nghiệp. Các đường cong VC (Hình 2.) ngày nay được chấp nhận rộng rãi làm cơ sở để thiết kế và đánh giá hiệu suất của các cơ sở chế tạo vi điện tử, nơi hiệu suất của dụng cụ không rung là điều cần thiết.

Phương pháp đường cong VC:

  • Tính toán các dải tần tín hiệu sử dụng phổ 1/3 octave. Thông thường dao động bị chi phối bởi phổ năng lượng băng rộng ngẫu nhiên và không tuần hoàn. Phổ dải 1/3 octave dễ giải thích hơn, trong khi phổ dải hẹp phù hợp hơn để phát hiện nguồn rung động.
  • Đánh giá tín hiệu vận tốc RMS, sử dụng hằng số thời gian chậm 1 s (hằng số thời gian nhanh 0,125 s và cũng có thể chậm hơn), có tính đến các mặt phẳng ngang và dọc.
  • Xem xét các tần số từ 4 Hz đến 100 Hz, đôi khi hạ xuống 1 Hz khi có liên quan đến cách ly khí nén (dải tần số cộng hưởng dự kiến khoảng 1 Hz đến 3 Hz)

Việc giám sát phải được thực hiện trong một khoảng thời gian nhất định (1 ngày, 1 tuần), để phát hiện các rung động liên tục và nhất thời trong một khoảng thời gian dài. Điều này liên quan đến việc đánh giá trong phòng thí nghiệm trong các điều kiện vận hành và giải quyết tiêu chí độ rung bằng cách tiếp cận có định hướng thống kê hơn.

Dự án ứng dụng tại Singapore

Các biện pháp sau đây được thực hiện trong một phòng thí nghiệm ở Singapore nhằm mục đích đánh giá. Mục tiêu là đánh giá các đường cong của phòng thí nghiệm so với VC trong quá trình hoạt động, với các sự kiện được kích hoạt ngày và đêm và các tệp nền liên tục để có tổng quan chung. Tham khảo Hình 3 đến Hình 5 để biết kết quả.

Phương pháp đánh giá phòng thí nghiệm

Phương pháp sau đây có thể được sử dụng để đánh giá độ rung trong phòng thí nghiệm.

  1. Thiết lập hệ thống giám sát ở mọi vị trí nhạy cảm bên trong phòng thí nghiệm. Một số điểm đo có thể được thực hiện cùng một lúc hoặc thiết bị có thể được di chuyển xung quanh để bao quát nhiều khu vực của phòng thí nghiệm. Có thể thú vị khi đo rung động phản hồi của sàn và bàn cách ly cùng một lúc khi có liên quan.
  2. Liên tục ghi tệp 1 phút trong 24 giờ. Điều này sẽ tạo ra 1440 mẫu rung động để xử lý. Thời gian giám sát có thể được thực hiện trong một tuần để đánh giá kỹ lưỡng hơn.
  3. Phân loại các tệp này thành điều kiện hoạt động trong giờ ban ngày và điều kiện cơ sở giả trong giờ ban đêm. Đây rõ ràng là một lối tắt thực tế và các điều kiện cơ sở thực sự cần được đánh giá trước khi lắp đặt bất kỳ loại máy móc nào trong phòng thí nghiệm bất cứ khi nào có thể, trong cả ngày/tuần.
  4. Xử lý dữ liệu thành tín hiệu RMS 1/3 octave và hiển thị mỗi tệp 1 phút thành một đồ thị với các đường cong VC được vẽ. Trước đánh giá này, có thể thực hiện phân tích tất cả các mẫu riêng lẻ để loại ra các rung động không liên quan, thường là các cú sốc trên chính thiết bị. Một phân loại thống kê của các mẫu so với các đường cong VC liên quan cũng có thể được thực hiện
  5. Kiểm tra đường cong VC dưới có tuân thủ tất cả các sự kiện này không. Điều này sẽ cung cấp cho phòng thí nghiệm mức độ phù hợp theo tiêu chí rung động tại một khoảng thời gian đúng giờ. Mức độ chứng nhận có thể khác nhau tùy thuộc vào môi trường xung quanh phòng thí nghiệm, các cải tiến liên tục về cách ly và sự lão hóa của máy móc.
  6. Các phân tích sâu hơn có thể được thực hiện để khẳng định tiêu chí VC so với giới hạn có thể chấp nhận được của thiết bị đo đạc được sử dụng trong phòng thí nghiệm và thực hiện các hành động khi được yêu cầu.

Đánh giá kết quả

Xử lý các dữ liệu 1 phút đã ghi thành các dải RMS 1/3 octave. Việc ghi dữ liệu nền liên tục (Hình 5.) có thể cung cấp xu hướng rung động của phòng thí nghiệm và tổng quan nhanh trong một thời gian dài, tuy nhiên chỉ nên thực hiện phân tích nhỏ bằng cách sử dụng các tín hiệu động. Một tính năng thú vị được kích hoạt trên các thiết bị Syscom MR3000C là chức năng ghi theo thời gian. Nó sẽ ghi lại một mẫu rung động theo định kỳ, thường là trong một phút.
Được liên kết với Phần mềm đám mây Syscom, một báo cáo tự động sử dụng băng tần RMS 1/3 octave có thể được tạo để đánh giá tiêu chuẩn liên tục. Giải pháp tự động này dựa trên kích hoạt, có thể tạo thông báo cho các bên liên quan có liên quan trong trường hợp có rung động cao bất ngờ xảy ra.

Dòng sản phẩm MR3003C 

Đánh giá trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng các đường cong VC là không hề dễ dàng. Để tiến hành đánh giá liên quan, phải sử dụng thiết bị đo đạc phù hợp.
MR3003C của Syscom là sản phẩm được nâng cấp, phát triển từ MR3000C được điều chỉnh cho các loại phép đo này dựa trên các thông số kỹ thuật sau:

  • Đo bằng cảm biến vận tốc ba trục, sử dụng geophone với ngưỡng kích ≥ 0.003 mm/s
  • Cảm biến siêu nhạy với khả năng tự chống nhiễu phù hợp với đường cong tiêu chí VC-F (VC-G với tùy chọn DRO, tham khảo bảng bên dưới)
  • Thiết bị ghi chuyển động thu được với các tính năng ghi theo thời gian, cho phép theo dõi liên tục trong vài giờ, tự động chia tệp thành các mẫu 1 phút để xử lý và phân tích sau dễ dàng hơn
  • Phần mềm xử lý sau thu thập Syscom Cloud Software (SCS) cho nhiều tệp đánh giá RMS 1/3 octave và giám sát nền thpif gian dài. Các phần mềm khác cũng thích hợp cho loại phân tích này.
  • Các thiết bị chính xác được hiệu chuẩn với bộ lọc tín hiệu thô từ 1 Hz đến 100 Hz

Mức độ nhiễu của Syscom MR3003C được đánh dấu trong bảng sau, đối với băng thông 100 Hz:

Bên cạnh model MR3003C, model MR3003BLA cũng là một phương án lựa chọn cho các ứng dụng đo chấn động theo đường cong VC với các đường cong từ VC-C trở lên.

Kết luận

Đánh giá trong phòng thí nghiệm về độ rung ngày càng trở nên quan trọng hơn đối với các ngành công nghiệp vi mô và nano, đặc biệt là trong phân khúc chất bán dẫn. Các đường cong tiêu chuẩn rung động cung cấp một cách tiếp cận thực tế và tiêu chuẩn để đánh giá và phân loại trong phòng thí nghiệm được chấp nhận rộng rãi. Cần phải đánh giá định kỳ trong phòng thí nghiệm để đảm bảo hoạt động ổn định theo thời gian, ngay cả với những máy móc cũ kỹ.
Thiết bị Syscom MR3003C phù hợp với loại đánh giá này và đảm bảo thu thập dữ liệu đơn giản để đánh giá đường cong VC toàn diện và đáng tin cậy.

Link tham khảo thiết bị MR3003C: https://slstech.com.vn/mr3003c-thiet-bi-do-chan-dong-chuyen-dong-cho-ung-dung-dan-dung-va-chuyen-dong-manh/