www.bookclubman.com
The website for measurement system-instrument system-measuring device and principle-process control-process measurement principle-level measurement-flow measurement-temperature measurement-pressure measurement including the piping system-measurement piping system-piping material-pipe thread-piping code-control valve – all of instrumentation and measurement system
เว็บไซต์ที่รวบรวมความรู้เกี่ยวกับระบบการวัด เครื่องมือวัด ได้แก่ เครื่องมือวัดความดัน  เครื่องมือวัดอุณหภูมิ เครื่องมือวัดอัตราการไหล เครื่องมือวัดระดับ   ระบบควบคุมกระบวนการ นอกจากนี้ยังมีเรื่องของระบบท่อ  เกลียวท่อ  การวัดขนาดท่อ การเรียกชื่อของท่อ  การใช้งานท่อ เกลียว รวมทั้งวาล์วควบคุม เรียกได้ว่าเป็นเรื่องที่เกี่ยวกับระบบเครื่องมือวัดและระบบควบคุมนั่นเอง

 

Machine Monitoring System (MMS)

                ในอุตสาหกรรมที่มีเครื่องจักรแบบหมุน (Rotation Machine) ติดตั้งใช้งานและต้องทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาติดต่อกันยาวนาน การตรวจสอบดูแลการทำงานของเครื่องจักรเหล่านี้มีความจำเป็นอย่างยิ่ง เพื่อให้การผลิตเป็นไปอย่างต่อเนื่อง การตรวจสอบดูแลการทำงานของเครื่องจักรหรือเรียกว่า Machine Monitoring จำเป็นต้องใช้เครื่องมือวัด (Instrument) ประเภทต่าง ๆ ในการตรวจวัดและรายงานผลตลอดจนสามารถวิเคราะห์ผลจากสภาวะการทำงานของเครื่องจักรให้ได้ด้วย

                Rotation Machine ที่สำคัญได้แก่ Motor, Fan, Turbine และเครื่องจักรด้านกำลังขนาดใหญ่ต่าง ๆ เครื่องจักรเหล่านี้มีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องออกแบบให้มีระบบตรวจสอบและวิเคราะห์การทำงาน เพื่อป้องกันความเสียหาย ที่อาจส่งผลเสียหายได้ดังต่อไปนี้

ü     ต้องหยุดขบวนการผลิต เพื่อตรวจสอบสภาพเครื่องจักร หรือต้องหยุดเป็นเวลานานเพื่อซ่อมแซม

ü     ต้องสั่งซื้อมาติดตั้งใหม่ หากเกิดความเสียหายมาก ทำให้ขบวนการผลิตต้องหยุดชะงัก ธุรกิจเสียหายและที่สำคัญคือ Machine เหล่านี้มักมีราคาแพงและใช้เวลาในการผลิตค่อนข้างนาน

ü     บางครั้งอาจเป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานหรือเครื่องจักรอื่น ๆ ตลอดจนสภาพแวดล้อมใกล้เคียงด้วย

  1. จุดประสงค์การใช้ Machine Monitoring System

 ในขบวนการผลิตแบบต่อเนื่อง (Continuous  Production) เครื่องจักรจะต้องทำงานต่อเนื่องตลอดเวลา เครื่องจักรบางประเภทมีความสลับซับซ้อนมาก เช่น Steam Turbine โดยการทำงานมีหลายส่วนประกอบกันและต้องสอดคล้องกันด้วย การทำงานที่ผิดปกติของ Machine เหล่านี้อาจส่งผลให้การผลิตหยุดชะงักหรือประสิทธิภาพลดลงได้ และความปลอดภัยของขบวนการผลิตก็เป็นสิ่งสำคัญอย่างหนึ่งพอ ๆ กับผลิตภาพเช่นกัน หากมีผลกระทบต่อเครื่องจักรและบุคลากร ดังนั้น จุดประสงค์ของระบบ MMS ในพื้นฐานคือ

Ø  เพื่อให้เกิดความปลอดภัยต่อเครื่องจักรและผู้ปฏิบัติงาน (Safety  for Machine and Operator)

Ø  เพื่อควบคุมและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาเครื่องจักร (Safe Maintenance Cost)

Ø  เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการใช้งานของเครื่องจักร (Maximize Machine Capacity)

Ø  เพื่อพัฒนาศักยภาพเทคโนโลยีให้สูงขึ้น (Improvement Technology)

ภาพแสดงความเสียหาย จากความผิดปกติของเครื่องจักร เช่น misalignment

ที่มา  The  practical  vibration primer ,Jackson Charles , Gulf  publishing company  Texas  USA , 1979 , ISBN:087-2018911

ICEBERGE

ที่มา  เอกสารประกอบการอบรม หลักสูตร advance control (PID  Control) กองศูนย์ฝึกอบรมแม่เมาะ  การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย , 14-6-48

               จาก Iceberge จะเห็นว่า Maintenance  cost เป็นส่วนล่างที่จมอยู่ในน้ำ ซึ่งหมายความว่า เป็นปัจจัยที่ควบคุมได้ยากและบางครั้งก็ไม่สามารถคาดการณ์หรือประมาณการณ์ได้เลย  ดังนั้นการมี monitoring ที่ดีจึงเป็นทางเลือกที่ดีประการหนึ่งที่จะสามารถลด cost ในส่วนนี้ได้

  1. ระบบการวัดแบบต่อเนื่อง (Continuous Monitoring System)

ระบบเฝ้าติดตามการทำงานของเครื่องจักร เพื่อให้ Machineสามารถทำงานได้ตามเป้าหมายการผลิต มีอายุการใช้งานยืนยาว ตลอดจนลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา ดังนั้นการออกแบบและการนำเข้าใช้งานอุปกรณ์วัดต้องให้มีความเหมาะสมเป็นไปตามจุดประสงค์ โดยต้องคำนึงถึงระบบการวัดและลักษณะการวัด การทำงานของเครื่องจักรตามสภาวะต่าง ๆ เช่น การทำงานในช่วง Transient State การทำงานสภาวะคงที่ (Steady State) คุณสมบัติของเครื่องจักร (Characteristics That Fully Define Mechanical Condition) เป็นต้น

3.      การจำแนกกลุ่มของเครื่องจักร ( Machine  Classification )

ในระบบการผลิตต่าง ๆ ไม่ว่าขนาดเล็ก กลาง หรือใหญ่ ล้วนจำเป็นต้องมีระบบการจำแนกกลุ่ม เพื่อให้สามารถตรวจวัด และติดตามการทำงานในส่วนต่าง ๆ ตามความเหมาะสมและสอดคล้องตามหลักวิศวกรรม เนื่องจากระบบ Monitoring เป็นระบบซึ่งใช้ตรวจวัดและช่วยในการวิเคราะห์การทำงานและความเสียหายของเครื่องจักร การจำแนกกลุ่มของเครื่องจักรจึงถูกประเมินโดยความสำคัญของเครื่องจักรในขบวนการผลิตนั้น ๆ โดยแบ่งเป็น 3 กลุ่ม ดังนี้

3.1 เครื่องจักรที่มีความสำคัญต่อขบวนการผลิตมากที่สุด (Critical Machines)

ตัวอย่างเครื่องจักรในขบวนการผลิตไฟฟ้าและอุตสาหกรรมบางประเภท เช่น เครื่องกังหันไอน้ำ(Steam  turbine) , เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator) เป็นต้น เมื่อเครื่องจักรเหล่านี้เกิดการชำรุดเสียหายจากการใช้งาน อาจก่อให้เกิดผลกระทบร้ายแรง เช่น

o       ทำให้ขบวนการผลิตต้องหยุดชะงักธุรกิจเสียหาย เสียโอกาสในการผลิต

o       ใช้เวลา แรงงาน และค่าใช้จ่ายค่อนข้างมากในการตรวจสอบและแก้ไข

o       มีค่าใช้จ่ายสูงในการสำรองเครื่องจักร (Spare Part) หรือใช้เวลานานในการจัดหา โดยปกติเครื่องจักรเหล่านี้ มักมีราคาแพง รวมทั้งอาจต้องใช้เวลาในการผลิตขึ้นมาเป็นพิเศษ (Made to Order)

o       ทำให้เกิดอันตรายต่อ Machine อื่น ๆและ ผู้ปฏิบัติงาน

3.2 เครื่องจักรที่มีความสำคัญอันดับรอง (Essential Machines)

                เช่น Boiler Feed Pumps , Air Compressors  , Condensate Pump เป็นต้น กลุ่มนี้ถ้าเกิดการชำรุดเสียหาย (Failure) แล้วทำให้เกิดผลกระทบต่อขบวนการดังนี้

§        ทำให้ขบวนการผลิตหยุดชั่วคราว หรือลดกำลังการผลิตลง

§        ใช้เวลาไม่มากและค่าใช้จ่ายไม่สูงนักในการตรวจสอบแก้ไข

§        เครื่องจักรเหล่านี้สามารถจัดหา Spare Part ไว้ได้หรือมีอุปกรณ์ไว้สำรองพร้อมใช้งานได้ทันที (Stand By) หมายความว่า machine นี้มักจะมีการติดตั้งไว้มากกว่า 1 ตัว เมื่อตัวใดตัวหนึ่งหยุดเดินเครื่องก็มีอีกตัวที่ stand  by อยู่เดินเครื่องทำงานต่อได้ทันที

3.3 เครื่องจักรทั่ว ๆ ไป (General Purpose Machines)

                เช่น ปั๊มหรือมอเตอร์ขนาดเล็ก, พัดลมขนาดต่าง ๆ รวมไปจนถึง Turbine Pump ทั่วไป   ถ้าเกิดการชำรุดเสียหาย (Failure) แล้วทำให้เกิดผลกระทบดังนี้

·        ไม่มีผลกระทบต่อกำลังการผลิตของส่วนใหญ่

·        สูญเสียระบบการสนับสนุน (Backup) บางส่วนหรือทั้งหมด

·        ทำให้ค่าความเชื่อมั่นต่อการผลิตลดลง (Reliability ลดลง)

·        ใช้เวลาในการตรวจสอบแก้ไขน้อย  สามารถทำได้ทันที

·        ระบบการตรวจสอบไม่ยุ่งยาก  จัดหาอุปกรณ์ได้ง่าย มีอะไหล่ใช้งานได้ทันที

·        เครื่องจักรเหล่านี้สามารถสำรองอุปกรณ์ไว้ได้ทุกชิ้นส่วน เนื่องจากราคาไม่แพง ดังนั้นจึงสามารถแก้ไขหรือเปลี่ยนใหม่ได้ทั้งชุด

ความต้องการข้อมูลเพื่อใช้ในขบวนการติดตามการทำงาน (monitoring) ของเครื่องจักรกลุ่มต่าง ๆ

Machine Information Requirement

Operant หมายถึง ขบวนการวัดประกอบด้วย

-          Process Variable ต่าง ๆ ที่สำคัญ

-          การบันทึกข้อมูลจากการวัด (Recording  Data )

-          การรวบรวมข้อมูล (Gathering Date)

โดยต้องพิจารณาตามความเหมาะสมของเครื่องจักรนั้น ๆ  ตามหลักวิศวกรรม เช่น Steam Turbine ซึ่งมักนิยมเรียกระบบนี้ว่า Turbine Supervisory System ประกอบด้วยระบบย่อย ดังนี้

1.       Vibration Monitoring System

2.       Shaft Position Measurement System

o       Radial

o       Axial

3.       Machine Temperature Measurement System

§        Bearing

§        Casing

4.       Process Variable Measurement System

o       Steam Flow Rate

o       Steam Pressure

o       Output ซึ่งก็คือ ค่ากำลังการผลิตไฟฟ้า (MW)

5.       Expert System หรือระบบวิเคราะห์และแปรผล โดยใช้ Data Base ที่มีอยู่เปรียบเทียบและแสดงผลเชิงวิศวกรรม+ทางสถิติของค่า Input จาก MMS      ทั้งนี้ต้องพิจารณาจาก Characteristic ของ Machine หรือระบบนั้น ๆ ด้วย

ดังนั้น Machine Monitoring  จึงหมายถึง การนำข้อมูลจาก Operant มาแปรผลทางวิศวกรรมและทางสถิติ ทำให้สามารถวิเคราะห์ สภาพการทำงานของเครื่องจักร ตลอดจนประเมินแนวโน้ม (Trend) ของเครื่องจักรได้      ประโยชน์ที่ได้รับคือ

§        ทำให้ผู้ควบคุมเครื่องจักร (Operator) สามารถใช้เป็นข้อมูลในการตัดสินใจเดินเครื่องอย่างถูกวิธี และปลอดภัย

§        เป็นข้อมูลสำหรับผู้วิเคราะห์ระบบ ทำให้รู้ปัญหาได้เร็วขึ้นและแก้ปัญหาได้ตรงจุด ไม่เสียเวลา

§        สามารถพยากรณ์ความเสียหายล่วงหน้าได้ ซึ่งสนับสนุนการ Maintenance แบบ Predictive Maintenance

§        สามารถนำไปประยุกต์ใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการควบคุมเครื่องจักรได้

 Typical parameter ของ turbine  supervisory  system

ที่มา เอกสารประกอบการฝึกอบรม turbine  supervisory  ศูนย์ฝึกอบรมบางปะกง(www.energythai.net)การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย

4.      ระบบแสดงผลของ MMS

MMS ต้องทำงานอย่างต่อเนื่องตามการใช้งานของเครื่องจักร และมีการแสดงผลในรูปแบบต่าง ๆ เพื่อให้ง่ายในการวิเคราะห์ สามารถตรวจสอบข้อมูลย้อนหลังได้ ที่สำคัญต้องแสดงผลอย่างถูกต้องตลอดเวลา

การเลือกใช้ระบบตรวจสอบติดตามการทำงานของเครื่องจักรและการกำหนดจุดวัดเป็นสิ่งที่สำคัญ ต้องเป็นไปตามหลักการที่ถูกต้อง หรือสามารถพิสูจน์ได้ในทางวิศวกรรมว่าเหมาะสม

 การเลือกใช้ต้องคำนึงถึงสิ่งต่าง ๆ เหล่านี้ เช่น

-          เป็นไปตามหลักวิศวกรรมและมีมาตรฐานรองรับ

-          เหมาะสมหรือลงตัวพอดีกับเครื่องจักรที่ออกแบบไว้และติดตั้งได้ง่าย

-          มีประวัติการใช้งานมาแล้วในอุตสาหกรรมต่าง ๆ และเป็นที่ยอมรับ เช่น ยี่ห้อ Bently Nevada เป็นยี่ห้อที่มีความน่าเชื่อถือและเป็นที่ยอมรับกันมากรายหนึ่ง

-          มีการบริหารหลังการขายที่ดีทั้งทางด้านวิศวกรรมและด้านอื่น ๆ

-          ราคาเหมาะสมกับคุณสมบัติและคุณภาพ

-          Low Cost Maintenance

-          มีความถูกต้องแม่นยำสูง และทนต่อสภาวะสิ่งแวดล้อมได้ดี

-          ราคาโดยรวมทั้งระบบไม่สูงจนเกินไป

-          มีอายุการใช้งานยาวนาน โดยค่า Accuracy ยังอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้

-          มีความทนทาน 

5.      ตำแหน่งที่ต้องการวัดและแสดงผล

สิ่งที่สำคัญต้องคำนึงถึงคือ จุดวัดหรือจุดติดตั้ง Sensor จะต้องได้รับการออกแบบให้ถูกต้องเหมาะสม เพื่อให้ผลการวัดมีความแม่นยำและเป็นไปตามที่ต้องการ ส่วนประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือ อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องทั้งหมด ดังนั้นต้องเลือกให้เหมาะสม ดังรายการต่อไปนี้

-          Sensor  และ Transducers  ต้องเลือกใช้ชนิดที่เหมาะสม  โดยพิจารณาปัจจัยในข้อ 4 ข้างต้น

-          Monitoring  System

-          Location  of  Monitor

-          Signal  Processing  สามารถใช้ร่วมกับระบบอื่น ๆ ได้หรือไม่

6.      Parameter for MMS

ในระบบนี้ได้แบ่งอุปกรณ์การตรวจวัดตามลักษณะของเครื่องจักรและการทำงานของมันตามจุดต่าง ๆ ถ้าเป็นเครื่องกังหันไอน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า( Steam  turbine  and  generator ) โดยทั่วไปผู้ออกแบบได้กำหนดให้มีจุดวัดต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง ดังนี้

6.1 Temperature Monitor

                Sensor ที่ใช้โดยมากเป็น RTD, Thermocouple โดยติดตั้งไว้ตามจุดต่าง ๆ ที่สำคัญของเครื่องจักร ได้แก่

-          Thrust Bearing Temperature

-          Bearing Metal Temperature

-          Bearing Drain Temperature

-          Drive End and Non Drive End Bearing Temperature

-          Casing Temperature เช่น Turbine Casing Temperature

-          Steam Temperature or Fluid Temperature

-          Exhaust Temperature (กรณีเป็น Steam Turbine)

-          Generator Stator Temperature (เป็นกรณีโรงงานผลิตไฟฟ้า)

-          Generator Winding Temperature (เป็นกรณีโรงงานผลิตไฟฟ้า)

-          Etc.

6.2 Rotor Speed Monitor

                เป็นการวัดค่าความเร็วรอบของเครื่องจักรในสภาวะต่าง ๆ ของการเดินเครื่อง โดยใช้ Sensor ประเภทต่าง ๆ เช่น

-          Proximity Sensor ใช้ติดตั้งแบบถาวร

-          Magnetic Sensor ใช้ติดตั้งแบบถาวร

-          Infrared Sensor ใช้วัดค่าเป็นครั้งคราว เพื่อตรวจวิเคราะห์สภาพการทำงานเบื้องต้น ในกรณีที่ไม่มี Sensor ติดตั้งแบบถาวร

ที่มา เอกสารประกอบการฝึกอบรม turbine  supervisory  ศูนย์ฝึกอบรมบางปะกง(www.energythai.net)การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย

6.3 Keyphaser Monitor

                เป็นการวัความเร็วรอบ โดยมีจุดประสงค์ในการวิเคราะห์โดยเฉพาะ เช่นใช้พิจารณาตำแหน่งมุมของ Rotor หรือ Shaft ในกรณีเกิด Vibration สูง ๆ ในค่ามุมต่าง ๆ โดยต้องนำค่าที่ได้ไปทำการประมวลผลเชิงวิศวกรรม ร่วมกับเครื่องมือวัดพิเศษอื่น ๆ เช่น Vibration Monitor

ถ้ามีเฉพาะ keyphaser ก็วัดได้เพียงค่า speed เพราะใช้หลักการเดียวกัน

                ส่วนมาก Sensor ที่ใช้คือ Proximity Sensor ( sensor  แบบไม่สัมผัส หรือ non-contact  sensor )

  

                               ที่มา เอกสารประกอบการฝึกอบรม turbine  supervisory                                 ที่มา  Application  note  , the  key  phasor ,BENTLY  NEVADA,USA

                  ศูนย์ฝึกอบรมบางปะกง(www.energythai.net)การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย

6.4 Rotor Position Monitor/Shaft Axial Position

                ในขณะที่เพลาเกิดการหมุนจะมีแรงเกิดขึ้นในแนวแกน (Axial Force) เรียกว่า Thrust Force การเคลื่อนที่ในแนวแกนนี้จะถูกควบคุมให้เครื่อนที่ได้ในระยะที่จำกัดไว้เท่านั้น โดย Thrust Bearing   ดังนั้นจึงต้องมีการตรวจวัดระยะการเคลื่อนที่นี้ไว้ด้วย เพื่อตรวจสอบสถานะการทำงานของ Machine เช่ชับียวัดระยะการเคลื่อนที่นี้ไววial P่นเดียวกับการ Monitor ชนิดอื่น ๆ

                Sensor ที่นิยมใช้คือ Proximity Sensor โดยปกติจะติดตั้ง Sensor วัดที่ อตรวจสอบสภ?ารThrust Collar หรือ Rotor  End แล้วแต่กรณี      ลักษณะการเคลื่อนที่ของ Rotor ในแนวแกนมี 2 ลักษณะ คือ

-          Short Expansion หมายถึง เคลื่อนที่หรือขยายตัวได้น้อย เป็นด้านตรงกันข้ามกับ long  expansion

-          Long Expansion หมายถึง เคลื่อนที่หรือขยายตัวได้มาก มีทิศทางเดียวกับแรงภายนอกที่มากระทำ เช่นแรงจากความดันของไอน้ำ

ที่มา  Operation  manual  330525, velometor  piezo-velocity  sensor , BENTLY  NEVADA ,USA

ที่มา เอกสารประกอบการฝึกอบรม turbine  supervisory  ศูนย์ฝึกอบรมบางปะกง(www.energythai.net)การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย

6.5 Differential Expansion Monitor

                เป็นการวัดค่าการขยายตัวของ Rotor เทียบกับ Casing โดยปกติเมื่อโลหะได้รับความร้อนก็จะเกิดการขยายตัว ซึ่งมีค่ามากน้อยแล้วแต่สัมประสิทธิ์การขยายตัวของโลหะนั้น ๆ และอุณหภูมิที่ได้รับ   ยกตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุดคือ Steam Turbine ซึ่งได้รับความร้อนจาก Steam ที่ไหลผ่าน Turbine Blade ใน Stage ต่าง ๆ ซึ่งทำให้เกิดการขยายตัวของโลหะระหว่าง Rotor (Shaft) กับ Casing ไม่มนั้น(Xับองโลหะนั้น ๆ และอุณห-ภ่เท่ากัน เนื่องจากมีค่าของ Gradient ของอุณหภูมิเกิดขึ้น  หากการขยายตัวของ Rotor และ Casing ไม่สัมพันธ์กัน หมายความว่า rotor อาจขยายตัวมากกว่า casing จนเกินค่าพิกัด ก็จะเกิดการเสียดสีระหว่าง Stationary Blade และ Rotation Blade ทำให้เกิดความเสียหายที่รุนแรงได้และเป็นความเสียหายที่น่ากลัวมากที่สุดประการหนึ่ง

                การออกแบบที่ดีจะต้องกำหนดทิศทางการขยายตัวที่มีแนวโน้มจะเกิดขึ้นมาก (Long Expansion คือการขยายตัวเนื่องจากความร้อนสูงทางด้าน main steam inlet) ไว้อย่างชัดเจนและต้อง Monitor ค่านี้ไว้ด้วย

                Sensor โดยมากนิยมใช้ Proximity Sensor ติดตั้งไว้คอยตรวจจับค่า Differential Expansion ที่เกิดขึ้นดังรูป

ที่มา เอกสารประกอบการฝึกอบรม turbine  supervisory  ศูนย์ฝึกอบรมบางปะกง(www.energythai.net)การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย

ลักษณะการเกิด Differential Expansion มี 2 รูปแบบ คือ

-          Normal Shaft Direction ตามรูป

-          Ramp Shaft Direction ตามรูป

ที่มา  Operation  manual  330525, velometor piezo-velocity  sensor , BENTLY  NEVADA

6.6 Casing Expansion Monitor (Absolute Expansion)

                ทุก ๆ ส่วนของเครื่องจักรเมื่อได้รับความร้อน ย่อมเกิดการขยายตัว ในส่วนของ Casing ก็เช่นกัน การวัดการขยายตัวของ Casing  เทียบกับ Fixed Reference หรือ Foundation เป็นสิ่งที่ต้อง Monitor ไว้ด้วยเช่นกัน

                Sensor ที่นิยมใช้มี 2 ประเภท คือ

-          LVDT (Linear Variable Differential Transformer)

-          Proximity Sensor

ที่มา เอกสารประกอบการฝึกอบรม turbine  supervisory  ศูนย์ฝึกอบรมบางปะกง(www.energythai.net)การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย

6.7 Eccentricity Monitor

                เป็นการวัดการหมุนของเพลาในกรณีที่เกิดการเยื้องศูนย์ขึ้นคือ การเกิดการหมุน โดยมีเส้นศูนย์กลางการหมุนคนละเส้นกับแนวเดิมของเพลา สาเหตุของการเกิดลักษณะนี้มาจากหลาย ๆ ประการได้แก่

-          เกิดจากน้ำหนักของ Shaft (Rotor) เช่น Steam Turbine Rotor ซึ่งมีน้ำหนักมาก และได้หยุดการ Operate เป็นเวลานาน ๆ ทำให้เกิดการ Sack หรือภาษาพูดเรียกว่าการตกท้องช้าง

-          การ Unbalance of Weight ของ Rotor ทั้งหมด

Sensor ที่ใช้เป็น Proximity Sensor

Eccentric  from  weight

ที่มา เอกสารประกอบการฝึกอบรม turbine  supervisory  ศูนย์ฝึกอบรมบางปะกง(www.energythai.net)การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย

         

ที่มา  The  practical  vibration primer ,Jackson Charles , Gulf  publishing company  Texas  USA , 1979 , ISBN:087-2018911

6.8 Vibration Monitor

                โดยปกติเครื่องจักรทุกชนิดที่ Operate อยู่จะเกิดค่าการสั่นสะเทือนอยู่ค่าหนึ่ง ๆ เสมอ เรียกได้ว่าเป็นอาการปกติของ Machine นั่นเอง แต่ค่าการสั่นสะเทือนนี้ต้องอยู่ในค่าที่ยอมรับได้ โดยไม่เป็นอันตรายต่อเครื่องจักร ผู้ปฏิบัติงานและขบวนการผลิต

                การวัด Vibration เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งและเป็น Monitor ที่สำคัญมากประการหนึ่ง เนื่องจากสามารถนำค่านี้ไป Analysis สภาพการทำงานของ Machine ได้อย่างดียิ่ง (วิศวกรหรือช่างเทคนิค ควรศึกษาเรื่อง Vibration ให้เกิดความเข้าใจอย่างถ่องแท้อีกครั้ง จากตำราอื่น ๆ เนื่องจากมีความสำคัญในอันดับต้นๆ )

                โดยปกติจุดวัด Vibration ที่ดีจะอยู่บริเวณ Bearing เนื่องจากสามารถแสดงผลของ Vibration ได้ด่สุจากสามารถแสดงผลอื่องจากมีคยพล้ดีที่สุด เพราะเป็นการวัดจากต้นกำเนิดที่แท้จริง

                การวัด Vibration มี 3 วิธีที่สำคัญคือ

-          Displacement Measurement

-          Velocity Measurement

-          Acceleration Measurement

            โดยแต่ละวิธีนั้นมีความเหมาะสมในการใช้งานแตกต่างกันไป ดังนี้

ü     ลักษณะของเครื่องจักร เช่น Vertical Pump, Boiler Feed Pump  , Steam Turbine  , Fan , Motor เป็นต้น ซึ่งเครื่องจักรแต่ละชนิดมี Ccharacteristics แตกต่างกันไป

ü     ขนาดของเครื่องจักร หมายถึง ขนาดกำลังขับเคลื่อนเพลา เครื่องจักรขนาดใหญ่นั้นมีลักษณะ Vibration ที่แตกต่างกันไป

ü     ประเภทของเครื่องจักร

ü     อื่น ๆ เช่น ความเร็วรอบการหมุน

การพิจารณาเลือกใช้วิธีการแบบใดให้เหมาะสม จึงเป็นสิ่งสำคัญ มิฉะนั้นทำให้การวัดค่าผิดพลาดหรือเกิด Deviate ขึ้นได้

                ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งาน Vibration Sensor กับ Steam Turbine ในโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้าเป็นดังนี้

Ø     Casing Vibration Monitor ใช้การวัดเชิงความเร็ว : Velocity  หรือความเร่ง  : Acceleration

Ø     Shaft Vibration Monitor ใช้การวัดเชิงระยะทาง :  Displacement  โดยเป็น Sensor  แบบ  proximity  sensor  ที่ใช้หลักการของ  Eddy Current

6.9 Sound Monitor

                การวัดระดับความดังของเสียงที่เกิดจากการทำงานของเครื่องจักร มีวัตถุประสงค์เพื่อต้องการทราบความผิดปกติของการทำงาน ในกรณีที่อาจเกิดการเสียดสีของชิ้นส่วนเครื่องจักรตามจุดต่าง ๆ ได้ แต่ในปัจจุบันไม่พบการติดตั้ง Sensor วัดระดับความดังของเสียงแบบถาวรให้กับ Machine แต่อาจจะใช้วิธีการวัดเป็นครั้งคราว เช่น กรณีเริ่มต้นของการเดินเครื่อง ( commissioning  period )เป็นต้น สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้วัดเรียกว่า Sound Level Meter ทund Level Meter ถาวร ียที่นั้นีมีลักษณะเป็น Portable คล้าย ๆ กับ Multi Meter

sound  pressure  level

ที่มา  Random  vibration  in  perspective ,Wayne  Tustin  and  Robert  Mercado , Tustin  Institute  of  Technology , Santa  Barbara , California, 1984 ,ISBN-0918247004

ที่มา  The  practical  vibration primer ,Jackson Charles , Gulf  publishing company  Texas  USA , 1979 , ISBN:087-2018911

                โดยปกติหากเครื่องจักรมีปัญหา มักจะส่งเสียงดังผิดปกติออกมาด้วยเสมอ   โดยมีความสัมพันธ์กันดังกราฟ IFD ( Incipient  Failure  Detection or  high  frequency  monitoring  method )   อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์นั้นกระทำได้ค่อนข้างยาก จึงไม่นิยมใช้  แต่ก็สามารถใช้เป็นดัชนีตัวหนึ่งได้เนื่องจากว่าระดับความดังของเสียงนั้นเป็นตัวแทนค่า vibration  intensity or power  ratio ดังตารางข้างต้น