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

Rotation Machine ที่สำคัญได้แก่ Motor, Fan, Turbine และเครื่องจักรด้านกำลังขนาดใหญ่ต่าง ๆ เครื่องจักรเหล่านี้มีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องออกแบบให้มีระบบตรวจสอบ และวิเคราะห์การทำงาน เพื่อป้องกันความเสียหาย ที่อาจส่งผลเสียหายได้ดังต่อไปนี้

- ต้องหยุดกระบวนการผลิต เพื่อตรวจสอบสภาพเครื่องจักร หรือต้องหยุดเป็นเวลานานเพื่อซ่อมแซม
- ต้อง สั่งซื้อมาติดตั้งใหม่ หากเกิดความเสียหายมาก ทำให้กระบวนการผลิตต้องหยุดชะงัก ธุรกิจเสียหายและที่สำคัญคือ เครื่องจักรเหล่านี้มักมีราคาแพงและใช้เวลาในการผลิตค่อนข้างนาน
- บางครั้งอาจเป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานหรือเครื่องจักรอื่น ๆ ตลอดจนสภาพแวดล้อมใกล้เคียงด้วย

1. จุดประสงค์การใช้ Machine Monitoring System
ในกระบวนการ ผลิตแบบต่อเนื่อง (Continuous Production) เครื่องจักรจะต้องทำงานต่อเนื่องตลอดเวลา เครื่องจักรบางประเภทมีความสลับซับซ้อนมาก เช่น Steam Turbine โดยการทำงานมีหลายส่วนประกอบกันและต้องสอดคล้องกันด้วย การทำงานที่ผิดปกติของเครื่องจักรเหล่านี้อาจส่งผลให้การผลิตหยุดชะงักหรือ ประสิทธิภาพลดลงได้ และความปลอดภัยของกระบวนการผลิตก็เป็นสิ่งสำคัญอย่างหนึ่งพอ ๆ กับผลิตภาพเช่นกัน หากมีผลกระทบต่อเครื่องจักรและบุคลากร ดังนั้น จุดประสงค์ของระบบ MMS ในพื้นฐานคือ

- เพื่อให้เกิดความปลอดภัยต่อเครื่องจักรและผู้ปฏิบัติงาน (Safety  for Machine and Operator)
- เพื่อควบคุมและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาเครื่องจักร (Safe Maintenance Cost)
- เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการใช้งานของเครื่องจักร (Maximize Machine Capacity)
- เพื่อพัฒนาศักยภาพเทคโนโลยีให้สูงขึ้น (Improvement Technology)

ภาพแสดงความเสียหาย จากความผิดปกติของเครื่องจักร เช่น Misalignment

ICEBERGE

จาก Iceberge จะเห็นว่า Maintenance Cost เป็นส่วนล่างที่จมอยู่ในน้ำ ซึ่งหมายความว่า เป็นปัจจัยที่ควบคุมได้ยากและบางครั้งก็ไม่สามารถคาดการณ์หรือประมาณการณ์ได้เลย ดังนั้นการมี Monitoring ที่ดีจึงเป็นทางเลือกประการหนึ่งที่จะสามารถลด Cost ในส่วนนี้ได้

2. ระบบการวัดแบบต่อเนื่อง (Continuous Monitoring System)
ระบบเฝ้าติดตามการทำงานของเครื่องจักร เพื่อให้เครื่องจักรสามารถทำงานได้ตามเป้าหมายการผลิต 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 การจำแนกกลุ่มของเครื่องจักรจึงถูกประเมินโดยความสำคัญของเครื่องจักรในกระบวนการผลิตนั้น ๆ โดยแบ่งเป็น 3 กลุ่ม ดังนี้

3.1 เครื่องจักรที่มีความสำคัญต่อกระบวนการผลิตมากที่สุด (Critical Machines)

ตัวอย่างเครื่องจักรในกระบวนการผลิตไฟฟ้าและอุตสาหกรรมบางประเภท เช่น เครื่องกังหันไอน้ำ (Steam Turbine), เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator) เป็นต้น เมื่อเครื่องจักรเหล่านี้เกิดการชำรุดเสียหายจากการใช้งาน อาจก่อให้เกิดผลกระทบร้ายแรง เช่น


- ทำให้กระบวนการผลิตต้องหยุดชะงักธุรกิจเสียหาย เสียโอกาสในการผลิต
- ใช้เวลา แรงงาน และค่าใช้จ่ายค่อนข้างมากในการตรวจสอบและแก้ไข
-  มีค่าใช้จ่ายสูงในการสำรองเครื่องจักร (Spare Part) หรือใช้เวลานานในการจัดหา โดยปกติเครื่องจักรเหล่านี้ มักมีราคาแพง รวมทั้งอาจต้องใช้เวลาในการผลิตขึ้นมาเป็นพิเศษ (Made to Order)
- ทำให้เกิดอันตรายต่อเครื่องจักรอื่น ๆ และ ผู้ปฏิบัติงาน

3.2  เครื่องจักรที่มีความสำคัญอันดับรอง (Essential Machines)

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


- ทำให้กระบวนการผลิตหยุดชั่วคราว หรือลดกำลังการผลิตลง
- ใช้เวลาไม่มากและค่าใช้จ่ายไม่สูงนักในการตรวจสอบแก้ไข
- เครื่องจักรเหล่านี้สามารถจัดหา Spare Part ไว้ได้หรือมีอุปกรณ์ไว้สำรองพร้อมใช้งานได้ทันที (Stand By) หมายความว่าเครื่องจักรนี้มักจะมีการติดตั้งไว้มากกว่า 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
ความต้องการข้อมูลเพื่อใช้ในกระบวนการติดตามการทำงาน (Monitoring) ของเครื่องจักรกลุ่มต่าง ๆ

Machine Information Requirement

Operant หมายถึง กระบวนการวัดประกอบด้วย
- 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
- Radial
- Axial


3. Machine Temperature Measurement System
- Bearing
- Casing


4. Process Variable Measurement System
- Steam Flow Rate
- Steam Pressure
- 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

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

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)

6.4  Rotor Position Monitor/Shaft Axial Position

ในขณะที่เพลาเกิดการหมุนจะมีแรงเกิดขึ้นในแนวแกน (Axial Force) เรียกว่า Thrust Force การเคลื่อนที่ในแนวแกนนี้จะถูกควบคุมให้เคลื่อนที่ได้ในระยะที่จำกัดไว้เท่านั้น โดย Thrust Bearing ดังนั้นจึงต้องมีการตรวจวัดระยะการเคลื่อนที่นี้ไว้ด้วย เพื่อตรวจสอบสถานะการทำงานของ Machine  เช่น เดียวกับการ Monitor ชนิดอื่น ๆ

Sensor ที่นิยมใช้คือ Proximity Sensor โดยปกติจะติดตั้ง Sensor วัดที่ Thrust Collar หรือ Rotor End แล้วแต่กรณี ลักษณะการเคลื่อนที่ของ Rotor ในแนวแกนมี 2 ลักษณะ คือ
- Short Expansion หมายถึง เคลื่อนที่หรือขยายตัวได้น้อย เป็นด้านตรงกันข้ามกับ Long Expansion
- Long Expansion หมายถึง เคลื่อนที่หรือขยายตัวได้มาก มีทิศทางเดียวกับแรงภายนอกที่มากระทำ เช่นแรงจากความดันของไอน้ำ

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 ไม่เท่ากัน

เนื่องจากมีค่าของ Gradient ของอุณหภูมิเกิดขึ้น หากการขยายตัวของ Rotor และ Casing ไม่สัมพันธ์กัน หมายความว่า rotor อาจขยายตัวมากกว่า casing จนเกินค่าพิกัด ก็จะเกิดการเสียดสีระหว่าง Stationary Blade และ Rotation Blade ทำให้เกิดความเสียหายที่รุนแรงได้และเป็นความเสียหายที่น่ากลัวมากที่สุดประการหนึ่ง

การออกแบบที่ดีจะต้องกำหนดทิศทางการขยายตัวที่มีแนวโน้มจะเกิดขึ้นมาก (Long Expansion) ไว้อย่างชัดเจนและต้อง Monitor ค่านี้ไว้ด้วย
Sensor โดยมากนิยมใช้ Proximity Sensor ติดตั้งไว้คอยตรวจจับค่า Differential Expansion ที่เกิดขึ้นดังรูป

ลักษณะการเกิด Differential Expansion มี 2 รูปแบบ คือ
- Normal Shaft Direction ตามรูป
- Ramp Shaft Direction ตามรูป

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

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

6.8  Vibration Monitor

โดยปกติเครื่องจักรทุกชนิดที่ Operate อยู่จะเกิดค่าการสั่นสะเทือนอยู่ค่าหนึ่ง ๆ เสมอ เรียกได้ว่าเป็นอาการปกติของเครื่องจักรนั่นเอง แต่ค่าการสั่นสะเทือนนี้ต้องอยู่ในค่าที่ยอมรับได้ โดยไม่เป็นอันตรายต่อเครื่องจักร ผู้ปฏิบัติงานและกระบวนการผลิต

การวัด Vibration เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งและเป็น Monitor ที่สำคัญมากประการหนึ่ง เนื่องจากสามารถนำค่านี้ไป Analysis สภาพการทำงานของเครื่องจักรได้อย่างดียิ่ง (วิศวกรหรือช่างเทคนิค ควรศึกษาเรื่อง Vibration ให้เกิดความเข้าใจอย่างถ่องแท้อีกครั้ง จากตำราอื่น ๆ เนื่องจากมีความสำคัญในอันดับต้น ๆ)

โดยปกติจุดวัด Vibration ที่ดีจะอยู่บริเวณ Bearing เนื่องจากสามารถแสดงผลของ Vibration ได้ดีที่สุด เพราะเป็นการวัดจากต้นกำเนิดที่แท้จริง
 การวัด Vibration มี 3 วิธีที่สำคัญคือ
- Displacement Measurement
- Velocity Measurement
- Acceleration Measurement

โดยแต่ละวิธีนั้นมีความเหมาะสมในการใช้งานแตกต่างกันไป ดังนี้
- ลักษณะของเครื่องจักร เช่น Vertical Pump, Boiler Feed Pump, Steam Turbine, Fan, Motor เป็นต้น ซึ่งเครื่องจักรแต่ละชนิดมี Ccharacteristic แตกต่างกันไป
- ขนาดของเครื่องจักร หมายถึง ขนาดกำลังขับเคลื่อนเพลา เครื่องจักรขนาดใหญ่นั้นมีลักษณะ Vibration ที่แตกต่างกันไป
- ประเภทของเครื่องจักร
- อื่น ๆ เช่น ความเร็วรอบการหมุน
การพิจารณาเลือกใช้วิธีการแบบใดให้เหมาะสม จึงเป็นสิ่งสำคัญ มิฉะนั้นทำให้การวัดค่าผิดพลาดหรือเกิด Deviate ขึ้นได้

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งาน Vibration Sensor กับ Steam Turbine ในโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้าเป็นดังนี้
- Casing Vibration Monitor ใช้การวัดเชิงความเร็ว: Velocity หรือความเร่ง: Acceleration
- 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 มีลักษณะเป็น Portable คล้าย ๆ กับ Multi Meter

Sound Pressure Level

โดยปกติหากเครื่องจักรมีปัญหา มักจะส่งเสียงดังผิดปกติออกมาด้วยเสมอ โดยมีความสัมพันธ์กันดังกราฟ IFD (Incipient Failure Detection or High Frequency Monitoring Method) อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์นั้นกระทำได้ค่อนข้างยาก จึงไม่นิยมใช้ แต่ก็สามารถใช้เป็นดัชนีตัวหนึ่งได้เนื่องจากว่าระดับความดังของเสียงนั้นเป็นตัวแทนค่า Vibration Intensity or Power Ratio ดังตารางข้างต้น

IFD CURVE

ในกรณีที่มีความถี่ของคลื่นเสียงต่ำมาก ๆ จะใช้ Sensor แบบ Strain Gauge
ในทางปฏิบัติ การวัดความดังของเสียง เพื่อนำมา Analysis นั้น ไม่เป็นที่นิยมหรือเรียกว่า Non-Practical Method ส่วนมากจะนิยมใช้การวัด Vibration หรือการวิเคราะห์สภาพของสารหล่อลื่น (Oil and Lubricant Analysis) มากกว่า

6.10 Process Monitor

คือการวัดค่า Flow Rate, Temperature, Pressure, Level ตามที่กล่าวมาแล้ว ซึ่งค่าเหล่านี้ไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการทำงานของเครื่องจักร เพียงแต่เป็นข้อมูลประกอบ เพื่อนำไปวิเคราะห์ร่วมกับค่าอื่น ๆ เท่านั้น เป็นการสร้างความน่าเชื่อถือให้กับระบบวิเคราะห์นั้น ๆ ซึ่งส่วนมากแล้วผู้ผลิตระบบ MMS ขึ้นมา ส่วนมากจะนำค่า Process Variable มาวิเคราะห์ด้วยเสมอ ดังนั้นจึงกลายเป็นส่วนประกอบพื้นฐานส่วนหนึ่งของระบบนี้ไปโดยปริยาย

ตัวอย่างของระบบ MMS ที่นำมาใช้ในโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้า (Power Plant) ซึ่งอาจมีชื่อเรียกแตกต่างไปบ้าง เช่น ระบบ Turbine Supervisory System โดยมีใช้มากที่สุดในโรงไฟฟ้าของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย และยี่ห้อที่ได้รับความน่าเชื่อถือมากที่สุดยี่ห้อหนึ่งคือ Bently Nevada, USA.

แต่ไม่ว่ายี่ห้อใดก็ตาม จะมีส่วนที่คล้ายกัน (ตาม API 670) จะมีแตกต่างก็คือส่วนของระบบการจัดการด้านข้อมูล (Data Processing) และระบบการแสดงผลข้อมูลเท่านั้นเอง

เอกสารอ้างอิง

• The practical vibration primer, Jackson Charles, Gulf publishing company Texas USA, 1979, ISBN:087-2018911
• เอกสารประกอบการอบรม หลักสูตร Advance Control (PID Control) กองศูนย์ฝึกอบรมแม่เมาะ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย, 14-6-48
• เอกสารประกอบการฝึกอบรม Turbine Supervisory ศูนย์ฝึกอบรมบางปะกง (www.energythai.net) การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย
• Application note, the key phasor, BENTLY NEVADA, USA
• Operation manual 330525, velometor piezo-velocity  sensor , BENTLY  NEVADA ,USA
• Andom vibration in perspective, Wayne Tustin and Robert  Mercado, Tustin Institute of Technology, Santa Barbara, California, 1984 ,ISBN-0918247004
• The practical vibration primer, Jackson Charles, Gulf publishing company Texas USA, 1979, ISBN:087-2018911
• PUMP HANDBOOK Edit by Igor J. Karassik, William C. Krutzsch , Warren H.Fraser, Joseph P. Messina, McGRAW-HILL Book Company USA, Second Edition 1986

ที่มา : http://thailandindustry.com