Какво е IEPE акселерометър? Интегриран електронен сензор • Преносим балансьор, анализатор на вибрации "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори Какво е IEPE акселерометър? Интегриран електронен сензор • Преносим балансьор, анализатор на вибрации "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори

Какво е IEPE акселерометър? Интегриран електронен сензор

Публикувано от admin на

Разбиране на IEPE акселерометри

Определение: Какво е IEPE акселерометър?

IEPE акселерометър (Интегрирана електроника пиезоелектрична, наричана още ICP®, акселерометър с постоянен ток) е пиезоелектричен акселерометър с вградена електроника за обработка на сигнала, захранвана от постоянен ток (обикновено 2-20 mA), подаван през същия двужилен кабел, който пренася изходния сигнал. Вътрешната електроника преобразува високоимпедансния заряд от пиезоелектрическия кристал в нискоимпедансно изходно напрежение, елиминирайки необходимостта от външно усилватели на заряда и позволява използването на прости, евтини коаксиални кабели на дълги разстояния.

IEPE акселерометрите са се превърнали в индустриален стандарт за промишлени... вибрация мониторинг, използвани в над 90% приложения поради тяхната простота, надеждност и рентабилност. Те са предпочитаният сензор за мониторинг на състоянието, балансиране, и отстраняване на неизправности в повечето индустриални среди.

Принцип на действие

Вътрешно строителство

  • Пиезоелектричен елемент: Генерира заряд, пропорционален на ускорение
  • Вграден усилвател: FET или IC усилвател вътре в корпуса на сензора
  • Преобразуване на импеданса: Преобразува високоимпедансен заряд (pC) в нискоимпедансно напрежение (mV)
  • Единичен кабел: Двужилен кабел за захранване и сигнал

Захранване и път на сигнала

  • Инструментът осигурява постоянен ток (обикновено 4 mA)
  • Токът захранва вътрешната електроника
  • Вибрацията модулира напрежението на същия кабел
  • AC-свързан изход (вибрационен сигнал) работи на DC напрежение на отклонение
  • Инструментът разделя постояннотоковото захранване от променливотоковия сигнал

Основни предимства

Простота

  • Не е необходим външен усилвател
  • Опростена двупроводна връзка
  • Стандартен коаксиален кабел (ниска цена)
  • Лесна инсталация и настройка

Възможност за дълъг кабел

  • Изход с нисък импеданс захранва дълги кабели
  • Дължини на кабелите до 300 м (1000 фута) на практика
  • Минимално влошаване на сигнала
  • Няма специални изисквания за кабели

Шумоизолация

  • Нисък импеданс, по-малко податлив на електрически смущения
  • По-добро потискане на EMI/RFI в сравнение с режим на зареждане
  • Подходящ за електрически шумни среди

Разходи и ефективност

  • Елиминира скъпите усилватели на заряда
  • Намалява разходите за системата
  • По-ниски разходи за монтаж
  • Стандартни за индустрията сензори, широко достъпни

Спецификации и производителност

Типични спецификации

  • Чувствителност: 10-100 mV/g обикновено (100 mV/g стандартно)
  • Честотен диапазон: 0,5 Hz – 10 kHz (нискочестотно прекъсване от AC свързване)
  • Обхват на измерване: типично от ±50 g до ±500 g
  • Температурен диапазон: Стандартно от -50°C до +120°C; високотемпературни версии до +175°C
  • Необходимо захранване: 18-30 VDC, 2-20 mA постоянен ток

Характеристики на производителността

  • Отлична линейност (обикновено < грешка 1%)
  • Ниско ниво на шум
  • Добра равномерност на честотната характеристика
  • Стабилна калибрация във времето

Ограничения

Нискочестотен отговор

  • AC-свързан изход (кондензаторни блокове DC)
  • Нискочестотно гранично ниво обикновено 0,5-2 Hz (-3 dB точка)
  • Не може да се измери истинският постоянен ток или много бавните промени
  • Подходящо за повечето машини (>300 об/мин), но ограничение за много ниски скорости

Температурни ограничения

  • Стандартният IEPE е ограничен до ~120°C
  • Високотемпературни версии до 175°C, но по-скъпи
  • Над границите, електрониката се поврежда
  • Алтернатива: акселерометри в режим на зареждане за много високи температури (>200°C)

Чувствителност на заземяващия контур

  • Умерено потискане на синфазен режим
  • Може да бъде повлияно от разликите в земния потенциал
  • Правилното заземяване и изолация са важни
  • Обикновено няма проблем с правилната инсталация

Приложения

Мониторинг на състоянието

  • Събиране на данни въз основа на маршрути с помощта на колектори на данни
  • Постоянни онлайн системи за наблюдение
  • Временно наблюдение за отстраняване на неизправности
  • Най-често срещаният индустриален сензор за вибрации

Балансиране

  • Измервания на балансиране на полето
  • Машини за балансиране на цехове
  • Измерване на амплитуда и фаза

Тестване за приемане

  • Въвеждане в експлоатация на ново оборудване
  • Проверка след ремонт
  • Договорна проверка на вибрациите

IEPE спрямо други видове акселерометри

IEPE срещу режим на зареждане

  • IEPE: Вградена електроника, опростен кабел, по-ниска цена, ограничена температура
  • Режим на зареждане: Без електроника, изисква усилвател на заряда, възможни са екстремни температури
  • Използвайте IEPE: 95% за промишлени приложения
  • Използвайте такса: Екстремни температури (>175°C), ядрени среди, специални приложения

IEPE срещу MEMS

  • IEPE: Пиезоелектричен кристал, по-висока производителност, индустриален стандарт
  • МЕМС: Микрообработен силиций, по-ниска цена, интегрирани системи
  • Предимства на IEPE: По-добра чувствителност, по-широка честотна лента, доказана надеждност
  • Предимства на MEMS: По-ниска цена, по-малък размер, DC реакция

Най-добри практики за инсталиране

Методи за монтаж

  • Монтаж на шпилки: Най-добра производителност, най-висока честота (до 10+ kHz)
  • Лепило: Добро представяне, полуперманентно (до 7-8 kHz)
  • Магнитни: Удобен, приемлив за рутинен мониторинг (до 2-3 kHz)
  • Ръчен: Само бърз скрининг, ограничена точност и честотен диапазон

Съображения за кабели

  • Използвайте качествен коаксиален кабел
  • Избягвайте повреди по кабела (смачкване, остри огъвания)
  • Закрепете кабела, за да предотвратите вибрации
  • Дръжте кабелите далеч от източници на високо напрежение
  • Проверете непрекъснатостта и изолацията

Проверка на захранването

  • Проверете дали уредът осигурява подходящ постоянен ток (типично 2-20 mA)
  • Проверете напрежението на отклонение (обикновено 8-12 VDC)
  • Осигурете адекватно захранващо напрежение (18-30 VDC)
  • Тествайте с известно изправност на сензора, за да проверите инструмента

IEPE акселерометрите представляват оптималния баланс между производителност, простота и цена за индустриален вибрационен мониторинг. Тяхната интегрирана електроника, лесното свързване и стабилната им работа ги правят преобладаващ избор за мониторинг на състоянието, балансиране и отстраняване на неизправности във всички индустрии, замествайки по-старите технологии за режим на зареждане и изходно напрежение в повечето стандартни приложения.

← Обратно към основния индекс

Категории:
WhatsApp