IEPE akselerometrlərini başa düşmək
Tərif: IEPE Accelerometer nədir?
IEPE akselerometr (Integrated Electronics Piezo-Electric, həmçinin ICP®, gərginlik rejimi və ya sabit cərəyan akselerometri adlanır) piezoelektrik akselerometr çıxış siqnalını daşıyan eyni iki telli kabel vasitəsilə təmin edilən sabit cərəyanla (adətən 2-20 mA) təchiz edilmiş daxili siqnal kondisioner elektronikası ilə. Daxili elektronika pyezoelektrik kristaldan yüksək empedanslı yükü aşağı empedanslı gərginlik çıxışına çevirir və xarici elektrik enerjisinə ehtiyacı aradan qaldırır. şarj gücləndiriciləri və sadə, ucuz koaksial kabellərin uzun məsafələrdə istifadəsinə imkan yaradır.
IEPE akselerometrləri sənaye üçün sənaye standartına çevrilmişdir vibrasiya monitorinq sadəliyi, etibarlılığı və qənaətcilliyi səbəbindən 90%-dən çox tətbiqdə istifadə olunur. Onlar vəziyyətin monitorinqi üçün seçilən sensordur, balanslaşdırma, və əksər sənaye mühitlərində problemlərin aradan qaldırılması.
Əməliyyat prinsipi
Daxili tikinti
- Piezoelektrik element: ilə mütənasib yük yaradır sürətlənmə
- Quraşdırılmış gücləndirici: Sensor korpusunun içərisində FET və ya IC gücləndiricisi
- Empedans çevrilməsi: Yüksək empedanslı yükü (pC) aşağı empedanslı gərginliyə (mV) çevirir
- Tək Kabel: Həm güc, həm də siqnal üçün iki keçirici kabel
Güc və siqnal yolu
- Alət sabit cərəyan təmin edir (adətən 4 mA)
- Cari güclər daxili elektronika
- Vibrasiya eyni kabeldə gərginliyi modulyasiya edir
- AC ilə birləşdirilmiş çıxış (vibrasiya siqnalı) DC əyilmə gərginliyi ilə işləyir
- Alət DC gücünü AC siqnalından ayırır
Əsas Üstünlüklər
Sadəlik
- Xarici gücləndirici tələb olunmur
- Sadə iki telli əlaqə
- Standart koaksial kabel (aşağı qiymət)
- Asan quraşdırma və quraşdırma
Uzun Kabel qabiliyyəti
- Aşağı empedanslı çıxış uzun kabelləri idarə edir
- 300 m (1000 fut) qədər kabel uzunluğu praktikdir
- Minimum siqnal deqradasiyası
- Xüsusi kabel tələbləri yoxdur
Səs-küy toxunulmazlığı
- Aşağı empedans elektrik müdaxiləsinə daha az həssasdır
- Şarj rejimindən daha yaxşı EMI/RFI rədd edilməsi
- Elektrikli səs-küylü mühitlər üçün uyğundur
Xərc-effektivlik
- Bahalı şarj gücləndiricilərini aradan qaldırır
- Sistem xərclərini azaldır
- Aşağı quraşdırma dəyəri
- Sənaye standartı sensorlar geniş şəkildə mövcuddur
Spesifikasiyalar və Performans
Tipik Spesifikasiyalar
- Həssaslıq: 10-100 mV/q ümumi (standart 100 mV/q)
- Tezlik diapazonu: 0,5 Hz – 10 kHz (AC birləşməsindən aşağı tezlikli kəsmə)
- Ölçmə Aralığı: Tipik olaraq ±50g - ±500g
- Temperatur diapazonu: -50°C-dən +120°C-dək standart; +175 ° C-ə qədər yüksək temperatur versiyaları
- Tələb olunan güc: 18-30 VDC, 2-20 mA sabit cərəyan
Performans Xüsusiyyətləri
- Əla xəttilik (adətən < 1% xətası)
- Aşağı səs-küy döşəməsi
- Yaxşı tezlik cavab düzlük
- Zamanla sabit kalibrləmə
Məhdudiyyətlər
Aşağı Tezlikli Cavab
- AC ilə əlaqəli çıxış (DC kondansatör blokları)
- Aşağı tezlikli kəsmə adətən 0,5-2 Hz (-3 dB nöqtəsi)
- Həqiqi DC və ya çox yavaş dəyişiklikləri ölçmək mümkün deyil
- Əksər maşınlar üçün adekvatdır (>300 RPM), lakin çox aşağı sürətlər üçün məhdudiyyət
Temperatur Məhdudiyyətləri
- Standart IEPE ~120°C ilə məhdudlaşır
- 175 ° C-ə qədər yüksək temperatur versiyaları, lakin daha bahalıdır
- Həddindən artıq elektronika uğursuz olur
- Alternativ: çox yüksək temperatur (>200°C) üçün şarj rejimli akselerometrlər
Torpaq Döngəsinin Həssaslığı
- Ümumi rejimdən imtina orta səviyyədədir
- Torpaq potensial fərqlərindən təsirlənə bilər
- Düzgün torpaqlama və izolyasiya vacibdir
- Adətən düzgün quraşdırma ilə problem olmur
Proqramlar
Vəziyyətin monitorinqi
- Məlumat toplayıcıları ilə marşrut əsaslı məlumatların toplanması
- Daimi onlayn monitorinq sistemləri
- Problemlərin aradan qaldırılması üçün müvəqqəti monitorinq
- Ən çox yayılmış sənaye vibrasiya sensoru
Balancing
- Sahə balans ölçmələri
- Balans maşınları mağazası
- Amplituda və faza ölçülməsi
Qəbul Testi
- Yeni avadanlıqların istismara verilməsi
- Təmirdən sonrakı yoxlama
- Müqavilə əsasında vibrasiya yoxlanışı
IEPE və digər akselerometr növləri
IEPE və Doldurma Rejimi
- IEPE: Quraşdırılmış elektronika, sadə kabel, aşağı qiymət, məhdud temperatur
- Şarj rejimi: Elektronika yoxdur, şarj gücləndiricisi tələb olunur, həddindən artıq temperatur mümkündür
- IEPE istifadə edin: 95% sənaye tətbiqləri
- Şarjdan istifadə edin: Ekstremal temperaturlar (>175°C), nüvə mühitləri, xüsusi tətbiqlər
IEPE və MEMS
- IEPE: Piezoelektrik kristal, daha yüksək performans, sənaye standartı
- MEMS: Mikro emal edilmiş silikon, aşağı qiymət, inteqrasiya olunmuş sistemlər
- IEPE Üstünlükləri: Daha yaxşı həssaslıq, daha geniş bant genişliyi, sübut edilmiş etibarlılıq
- MEMS üstünlükləri: Daha aşağı qiymət, daha kiçik ölçü, DC reaksiyası
Quraşdırma üzrə Ən Yaxşı Təcrübələr
Quraşdırma üsulları
- Stud Dağı: Ən yaxşı performans, ən yüksək tezlik (10+ kHz-ə qədər)
- Adhesive: Yaxşı performans, yarı daimi (7-8 kHz-ə qədər)
- Maqnit: Rahat, müntəzəm monitorinq üçün məqbuldur (2-3 kHz-ə qədər)
- Əl: Yalnız sürətli yoxlama, məhdud dəqiqlik və tezlik diapazonu
Kabel Mülahizələri
- Keyfiyyətli koaksial kabeldən istifadə edin
- Kabel zədələnməsinin qarşısını almaq (əzilmə, kəskin əyilmələr)
- Vibrasiyanın qarşısını almaq üçün etibarlı kabel
- Kabelləri yüksək gərginlikli mənbələrdən uzaq tutun
- Davamlılığı və izolyasiyanı yoxlayın
Enerji təchizatının yoxlanılması
- Aləti düzgün sabit cərəyanla təmin etdiyini yoxlayın (2-20 mA tipik)
- Yanlış gərginliyi yoxlayın (adətən 8-12 VDC)
- Adekvat təchizatı gərginliyini təmin edin (18-30 VDC)
- Aləti yoxlamaq üçün yaxşı tanınan sensorla sınaqdan keçirin
IEPE akselerometrləri sənaye vibrasiya monitorinqi üçün optimal performans, sadəlik və qiymət balansını təmsil edir. İnteqrasiya edilmiş elektronika, sadə əlaqə və möhkəm performans onları bütün sənayelərdə vəziyyətin monitorinqi, balanslaşdırılması və problemlərin aradan qaldırılması üçün böyük seçim etdi, əksər standart tətbiqlərdə köhnə doldurma rejimi və gərginlik-çıxış texnologiyalarını əvəz etdi.