Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การวัดการปลดปล่อยคลื่นอะคูสติกจากสปินเดิลมอเตอร์ในฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Measurement of acoustic emission from spindle motor used in hard-disk drive

Year (A.D.)

2007

Document Type

Thesis

First Advisor

ต้นพงศ์ แก้วคงคา

Second Advisor

รัฐชาติ มงคลนาวิน

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

มาตรวิทยา

DOI

10.58837/CHULA.THE.2007.905

Abstract

งานวิจัยนี้ได้วัดการปลดปล่อยคลื่นอะคูสติก (Acoustic emission measurement) ที่ออกมาจากสปินเดิลมอเตอร์ในฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ในสภาวะผิดปกติ นั่นคือสภาวะไม่สมดุล (Unbalance) ทั้งนี้เนื่องจากการหมุนของแกนสปินเดิลมอเตอร์ที่ไม่สมดุล ซึ่งเป็นไปได้ที่จะทำให้เกิดการสัมผัสกันหรือการเสียสภาพพลาสติกของส่วนประกอบต่างๆ ภายในสปินเดิลมอเตอร์ และลักษณะดังกล่าวล้วนเป็นสาเหตุทำให้เกิดคลื่นอะคูสติกออกมา การวัดการปลดปล่อยคลื่นอะคูสติกเป็นวิธีที่มีความไวในการตรวจจับสัญญาณสูง และสามารถแสดงภาพเวลาจริง ที่สำคัญยังเป็นวิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายอีกด้วย ในการทดลองนี้จะใช้หัวตรวจจับสัญญาณที่ทำจากสารเพียร์โซอิเล็กทริก ที่สามารถตรวจจับการปลดปล่อยคลื่นอะคูสติกที่มีความถี่ในช่วง 100 kHz ถึง 1.2 MHz โดยขยายสัญญาณโดยตัวขยายสัญญาณ และส่งต่อไปยังขั้นตอนของการประมวลผลสัญญาณ เพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์ของสัญญาณอะคูสติกอันได้แก่ แอมพลิจูด และอาร์เอ็มเอสของสัญญาณบนโดเมนเวลา และค่าเพาเวอร์แมกนิจูดของสัญญาณบนโดเมนความถี่ งานวิจัยนี้ได้เริ่มจากการทดลองหักไส้ดินสอบนสปินเดิลมอเตอร์ ซึ่งทำให้เกิดสัญญาณอะคูสติกเกิดขึ้น แสดงให้เห็นว่าสัญญาณอะคูสติก สามารถส่งผ่านมายังหัววัดสัญญาณ นั่นคือเราสามารถวัดสัญญาณอะคูสติกที่ออกมาจากสปินเดิลมอเตอร์ได้ และได้หาความสัมพันธ์ระหว่างค่าสัญญาณอะคูสติก กับสปินเดิลมอเตอร์ในสภาวะสมดุล และสปินเดิลมอเตอร์ในสภาวะไม่สมดุล ซึ่งค่าพารามิเตอร์แอมพลิจูด อาร์เอ็มเอส และเพาเวอร์แมกนิจูด ของสปินเดิลมอเตอร์สภาวะไม่สมดุลโดยมวลถ่วง จะมีค่ามากกว่าสปินเดิลมอเตอร์สภาวะสมดุล และจะมีค่ามากขึ้นเมื่อความไม่สมดุลโดยมวลถ่วงมีค่าสูงขึ้น

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This research presents measurement of acoustic emission (AE) from spindle motor in hard-disk drive to monitor abnormal rotating condition. An unbalance of spindle motor rotation can cause the improper contact and plastic deformation of components inside spindle motor which sources of acoustic emission. The acoustic emission is an early detection with high sensitivity and can be performed in real-time as a non-destructive testing. In the experiment, piezoelectric transducer is used for AE detection with the frequency range between 100 kHz-1.2 MHz. The captured AE signals from transducer is filtered and amplified by the pre-amplifier. The pre-amplified signals are then processed to obtain correlation between physical conditions of spindle motor in hard-disk and AE signals. The time-domain signal parameters are Amplitude and AE RMS were obtained. In frequency-domain, the Power magnitude can be calculated from the raw time-domain signals. The experiments show that the propagation of AE signals from the AE artificial source, pencil lead break, can be achieved using proposed method. The experimental results also show that the AE can be used to indicate different spindle motor operating condition using Amplitude, AE RMS and Power magnitude with the promising result.

Link to Full Text

Share

COinS