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
Thị trường chứng khoán ngày 13/11: 192 cổ phiếu vẫn chìm trong sắc đỏ, VN Index thoát hiểm phút cuối

Thị trường chứng khoán ngày 13/11: 192 cổ phiếu vẫn chìm trong sắc đỏ, VN Index thoát hiểm phút cuối

Tưởng chừng tiếp tục có thêm một phiên giảm điểm, VN Index bất ngờ thoát sắc đỏ trong những phút cuối nhờ lực cầu bắt đáy. Tuy nhiên, dù đạt được mức tăng nhẹ, thị trường vẫn ngập trong sắc đỏ, với 192 cổ phiếu giảm giá và thanh khoản vẫn ở mức thấp.
TP.Hồ Chí Minh mở rộng hợp tác quốc tế về công nghệ chiến lược

TP.Hồ Chí Minh mở rộng hợp tác quốc tế về công nghệ chiến lược

TP.Hồ Chí Minh đang đẩy mạnh hợp tác với các tập đoàn và tổ chức quốc tế trong lĩnh vực AI, hạ tầng số, sản xuất thông minh và bán dẫn.
Doanh nghiệp Nhật Bản đẩy mạnh đầu tư tại TP. Hồ Chí Minh

Doanh nghiệp Nhật Bản đẩy mạnh đầu tư tại TP. Hồ Chí Minh

Trong 8 tháng năm 2026, tổng kim ngạch xuất nhập khẩu giữa doanh nghiệp TP. Hồ Chí Minh và Nhật Bản đạt khoảng 7,03 tỷ USD, chiếm 5,6% tổng kim ngạch xuất nhập khẩu của Thành phố. Trong đó, kim ngạch xuất khẩu sang Nhật Bản đạt 3,99 tỷ USD và nhập khẩu đạt 3,04 tỷ USD, đưa mức xuất siêu của Thành phố đạt khoảng 941,3 triệu USD.
AI công nghiệp có sự tham gia của con người: Bảo tồn tri thức, nâng cao năng lực ra quyết định

AI công nghiệp có sự tham gia của con người: Bảo tồn tri thức, nâng cao năng lực ra quyết định

Sự phát triển của trí tuệ nhân tạo (AI), đặc biệt là các tác nhân AI có khả năng thực hiện quy trình công việc phức tạp, đang mở ra nhiều cơ hội cho ngành công nghiệp.
BIDV được vinh danh trong Top 50 Thương hiệu dẫn đầu Việt Nam

BIDV được vinh danh trong Top 50 Thương hiệu dẫn đầu Việt Nam

Với giá trị thương hiệu đạt 2,246 tỷ USD, Ngân hàng TMCP Đầu tư và Phát triển Việt Nam (BIDV) xếp thứ 4 trong danh sách 50 Thương hiệu dẫn đầu Việt Nam năm 2026, tiếp tục khẳng định vị thế của một thương hiệu ngân hàng hàng đầu tại Việt Nam.
Nhiệt điện Hải Phòng đồng hành cùng người dân khắc phục ảnh hưởng từ sự cố môi trường

Nhiệt điện Hải Phòng đồng hành cùng người dân khắc phục ảnh hưởng từ sự cố môi trường

Trước sự cố phát tán bụi thạch cao trong quá trình sửa chữa hệ thống xử lý khí thải tại Tổ máy số 3, Công ty Cổ phần Nhiệt điện Hải Phòng đã và đang khẩn trương triển khai các biện pháp khắc phục, tổ chức thu gom, vệ sinh môi trường tại khu vực bị ảnh hưởng, đồng thời phối hợp chặt chẽ với chính quyền địa phương để hỗ trợ người dân ổn định sinh hoạt.
Bộ điều khiển phi tuyến dạng tầng cho phương tiện đệm khí chuyển động một chiều

Bộ điều khiển phi tuyến dạng tầng cho phương tiện đệm khí chuyển động một chiều

Các phương tiện robot đệm khí hoạt động trên bề mặt môi trường, đặc biệt là sông, biển và vùng đầm lầy, ngày càng thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu cũng như các nhà phát triển sản phẩm thương mại. Tuy nhiên, việc phát triển các bộ điều khiển tự động cho những hệ thống này vẫn là một thách thức lớn đối với cộng đồng khoa học.
Đường sắt tốc độ cao Bắc - Nam: Động lực phát triển kinh tế trong kỷ nguyên số

Đường sắt tốc độ cao Bắc - Nam: Động lực phát triển kinh tế trong kỷ nguyên số

Trong thời đại vạn vật kết nối (Internet of things - IoT), Quản trị kinh tế bền vững là quá trình hoạch định và điều hành vĩ mô theo bộ khung phát triển chiến lược trên nền tảng công nghệ số nhằm tối ưu hóa, đồng bộ hóa các nguồn lực cốt lõi để hướng tới xây dựng một nền kinh tế thông minh, tự chủ và thịnh vượng
Anh có thể hạ mục tiêu tỷ lệ xe điện trong tổng doanh số ô tô xuống 60% vào năm 2030

Anh có thể hạ mục tiêu tỷ lệ xe điện trong tổng doanh số ô tô xuống 60% vào năm 2030

Chính phủ Anh được dự báo sẽ giảm mục tiêu tỷ lệ xe điện trong doanh số ô tô mới vào năm 2030 từ 80% xuống khoảng 60%, trong bối cảnh các nhà sản xuất ô tô gặp khó khăn về chuỗi cung ứng và nhu cầu tiêu dùng.
Nhận định phiên giao dịch ngày 13/11: Hạn chế giao dịch theo biến động bất thường trong phiên ATC

Nhận định phiên giao dịch ngày 13/11: Hạn chế giao dịch theo biến động bất thường trong phiên ATC

Sau phiên giảm hơn 12 điểm, VN-Index có thể tiếp tục vận động tích lũy, đan xen các nhịp tăng giảm để kiểm định cung cầu trước khi xác lập xu hướng mới. Nhà đầu tư được khuyến nghị duy trì tỷ trọng hợp lý, hạn chế sử dụng margin và thận trọng với những biến động bất thường trong phiên ATC do hoạt động cơ cấu quỹ.
master