Từ gia tốc kế đến camera: Cuộc cách mạng mới trong giám sát rung động máy móc

Kỹ thuật điều khiển
23/08/2025 05:05
Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Hiroshima (Nhật Bản) vừa giới thiệu một công nghệ giám sát rung động dựa trên thị giác, hứa hẹn khắc phục những hạn chế cố hữu của các cảm biến cơ học như gia tốc kế hay cảm biến áp điện vốn được sử dụng phổ biến trong công nghiệp.
aa

Máy ảnh AI và nhiếp ảnh gia: Đừng chiến đấu, hãy ‘cùng nhau’ Camera AI xử lý thị giác thời gian thực ngay trên thiết bị
Từ gia tốc kế đến camera: Cuộc cách mạng mới trong giám sát rung động máy móc
Các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã theo dõi một chũm chọe rung bằng cách sử dụng một camera nằm cách đó 4m

Hạn chế của cảm biến tiếp xúc

Trong nhiều thập kỷ, giám sát rung động là phương pháp cốt lõi để phân tích tình trạng máy móc, đặc biệt với động cơ, hộp số, ổ trục hay các hệ thống có bộ phận quay. Bằng cách đo rung, các kỹ sư có thể phát hiện hỏng hóc tiềm ẩn, từ đó giảm thiểu chi phí bảo trì và thời gian dừng máy.

Tuy nhiên, công nghệ dựa trên cảm biến tiếp xúc lại tồn tại nhiều bất cập:

Cần gắn trực tiếp vào bề mặt theo dõi, khó áp dụng cho chi tiết quay hoặc vùng khó tiếp cận.

Chỉ cung cấp dữ liệu tại một điểm, muốn phân tích cấu trúc lớn phải dùng nhiều cảm biến.

Dễ bị suy giảm độ bền trong môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ cao, ẩm ướt hay ăn mòn.

Yêu cầu bảo trì, hiệu chuẩn và thay thế tốn kém, đặc biệt ở những vị trí xa xôi.

Thường phụ thuộc kết nối có dây, hạn chế sự linh hoạt trong lắp đặt.

Giải pháp từ thị giác máy tính

Để khắc phục, nhóm nghiên cứu Nhật Bản phát triển một nền tảng giám sát rung động bằng camera tốc độ cao. Hệ thống sử dụng máy ảnh Mikrotron EoSens CoaXPress 12 chụp ảnh xám 8 bit độ phân giải Full HD (1920×1080) ở tốc độ 1.000 khung hình/giây. Dữ liệu được xử lý trên máy tính để tính toán độ dịch chuyển rung ở tần số lên đến 500 Hz và hiển thị trực tiếp trên màn hình.

Các thử nghiệm ban đầu cho thấy tiềm năng lớn:

Camera đặt cách 4 mét ghi nhận rõ tần số dao động trùng với tần số tự nhiên của nhạc cụ.

Một hộp thép được rung bằng thiết bị kiểm tra chuyên dụng. Hình ảnh cho thấy tất cả các điểm đều dao động ở cùng tần số đỉnh nhưng biên độ rung ở phía trên lớn hơn phía dưới. Đây là dữ liệu quan trọng để phát hiện bất thường cơ học và phân tích đặc tính cấu trúc.

Kết quả cho thấy hệ thống dựa trên camera có khả năng ước tính chính xác phản ứng rung động, tương đương cảm biến tiếp xúc, đồng thời trực quan hóa bằng hình ảnh trên PC - điều mà các cảm biến truyền thống không làm được.

Tiềm năng ứng dụng rộng lớn

Theo nhóm nghiên cứu, phương pháp này mở ra khả năng theo dõi tình trạng máy móc từ xa, không cần gắn cảm biến vật lý. Công nghệ đặc biệt hữu ích cho các kết cấu lớn hoặc môi trường nguy hiểm, nơi việc lắp đặt cảm biến tốn kém và khó khăn.

Trong tương lai, các nhà khoa học Nhật Bản sẽ tập trung cải thiện độ chính xác của trường vận tốc và đánh giá các ứng dụng thực tế, chẳng hạn như giám sát rung động cầu, phân tích thiết kế kết cấu hay tối ưu hệ thống công nghiệp.

Nếu được thương mại hóa, giám sát rung bằng camera có thể trở thành một chuẩn mực mới trong bảo trì dự đoán và quản lý hạ tầng thông minh nơi thị giác máy tính thay thế cảm biến truyền thống để mang lại giải pháp rẻ hơn, linh hoạt hơn và bền bỉ hơn.

Theo drivesncontrols.com

tudonghoangaynay.vn
tan-hoang-minh
Tin bài khác
Kỳ 10: Hành trình xanh và những câu hỏi còn để ngỏ

Kỳ 10: Hành trình xanh và những câu hỏi còn để ngỏ

Một hành trình xanh đáng tin không phải hành trình không có câu hỏi khó. Trái lại, nó đáng tin vì dám đi qua câu hỏi khó bằng dữ liệu, minh bạch và năng lực sửa sai. Sau những chiếc xe điện, trạm sạc, tài xế, nhà máy, viên pin và tham vọng đi ra thế giới, điều còn lại không phải lời khen. Điều còn lại là một niềm tin có điều kiện.
Đưa AI đến gần hơn với bài toán thực tế của nông nghiệp

Đưa AI đến gần hơn với bài toán thực tế của nông nghiệp

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) trong nông nghiệp đang chuyển dần từ câu chuyện công nghệ sang những bài toán cụ thể trên đồng ruộng: nhận diện sâu bệnh, quản lý vùng trồng, sử dụng vật tư hiệu quả, dự báo sản xuất, truy xuất nguồn gốc và hỗ trợ nông dân ra quyết định.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 4/10/2026: Tuổi Hợi tài lộc khởi sắc, tuổi Mão nên tránh phân tâm

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 4/10/2026: Tuổi Hợi tài lộc khởi sắc, tuổi Mão nên tránh phân tâm

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 4/10/2026 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên và sức khỏe.
GS.TS.BS. Nguyễn Hữu Tú: Từ bác sĩ gây mê đến người đứng đầu Trường Đại học Y Hà Nội

GS.TS.BS. Nguyễn Hữu Tú: Từ bác sĩ gây mê đến người đứng đầu Trường Đại học Y Hà Nội

GS.TS.BS. Nguyễn Hữu Tú, Hiệu trưởng Trường Đại học Y Hà Nội, vừa được chỉ định giữ chức Bí thư Đảng ủy Trường Đại học Y Hà Nội khóa XXXII, nhiệm kỳ 2025-2030. Trước khi đảm nhiệm cương vị mới, ông đã có hơn 30 năm gắn bó với ngành Gây mê hồi sức, đồng thời trải qua nhiều vị trí trong giảng dạy, nghiên cứu và quản lý tại ngôi trường có lịch sử lâu đời của Việt Nam.
SHS sắp chi gần 450 tỷ đồng trả cổ tức tiền mặt tỷ lệ 5%, dự kiến phát hành gần 45 triệu cổ phiếu

SHS sắp chi gần 450 tỷ đồng trả cổ tức tiền mặt tỷ lệ 5%, dự kiến phát hành gần 45 triệu cổ phiếu

SHS sẽ chốt danh sách cổ đông ngày 9/10 để trả cổ tức năm 2025 bằng tiền với tỷ lệ 5%, tương ứng gần 450 tỷ đồng. Công ty đồng thời đang triển khai phương án phát hành gần 45 triệu cổ phiếu để tăng vốn từ nguồn vốn chủ sở hữu.
SCADA chạy tốt mỗi ngày nhưng dữ liệu biến mất sau vài tuần: Vì sao nhà máy cần thêm lớp Historian

SCADA chạy tốt mỗi ngày nhưng dữ liệu biến mất sau vài tuần: Vì sao nhà máy cần thêm lớp Historian

Khi một sự cố chất lượng xảy ra, việc đầu tiên đội kỹ thuật cần làm thường là tra lại dữ liệu vận hành (nhiệt độ, áp suất, tốc độ máy) tại đúng thời điểm xảy ra sự cố để tìm nguyên nhân.
Chọn ống dây dẫn định tuyến nào là tối ưu cho tủ điều khiển?

Chọn ống dây dẫn định tuyến nào là tối ưu cho tủ điều khiển?

Trong tủ điều khiển, rất nhiều dây phải đi từ PLC đến các module I/O; từ nguồn 24 VDC đến cảm biến, van, relay; từ thiết bị đóng cắt, biến tần/servo đến động cơ hay từ terminal đến thiết bị bên ngoài tủ.
TP.Hồ Chí Minh đặt nền móng cho hệ sinh thái kinh tế tầm thấp

TP.Hồ Chí Minh đặt nền móng cho hệ sinh thái kinh tế tầm thấp

Kinh tế tầm thấp đang mở ra một không gian phát triển mới, nơi UAV, robot, xe tự hành và các nền tảng quản lý trên không có thể trở thành hạ tầng của nhiều ngành kinh tế.
Việt Nam - Nhật Bản tạo ra “Cộng hưởng số”

Việt Nam - Nhật Bản tạo ra “Cộng hưởng số”

Hơn 250 lãnh đạo doanh nghiệp công nghệ hai nước đã quy tụ tại Tokyo để tìm kiếm các mô hình hợp tác mới, trong đó AI, công nghệ chuyên sâu và hiện đại hóa hệ thống lõi được xác định là những lĩnh vực mở ra dư địa hợp tác lớn.
Vinamilk khơi gợi góc nhìn sáng tạo về môi trường từ thế hệ trẻ

Vinamilk khơi gợi góc nhìn sáng tạo về môi trường từ thế hệ trẻ

Từ ngày 1/10 đến 15/12/2026, học sinh tiểu học và THCS trên toàn quốc có thể tham gia cuộc thi “Chúng em làm phóng viên nhỏ năm 2026” do Vinamilk phối hợp cùng Báo Thiếu niên Tiền phong và Nhi đồng tổ chức. Thông qua các video ngắn về chủ đề môi trường, các em có cơ hội thể hiện sự sáng tạo, chia sẻ góc nhìn của mình và lan tỏa những hành động tích cực vì cộng đồng.
master