Разбиране на акселерометрите за срязване
Определение: Какво е акселерометър на срязване?
Срязващ акселерометър (наричан още акселерометър в режим на срязване) е вид пиезоелектричен акселерометър където вътрешната сеизмична маса прилага напрежение на срязване (а не напрежение на натиск) върху пиезоелектрическите кристални елементи, когато ускорение възниква. Тази конфигурация в режим на срязване осигурява превъзходна изолация на основното напрежение (имунитет към изкривяване на монтажната повърхност), по-добра термична преходна реакция и по-ниска чувствителност към вариации на монтажния въртящ момент в сравнение с конструкциите в режим на компресия, което прави акселерометрите на срязване първокласен избор за критични... вибрация измервания, изискващи най-висока точност и стабилност.
Макар и по-скъпи от стандартните акселерометри с компресионен режим, сензорите с режим на срязване се използват широко в прецизни приложения, референтни стандарти, системи за постоянно наблюдение и във всяка ситуация, където качеството на измерването оправдава допълнителните разходи.
Конструкция и принцип на действие
Вътрешен дизайн
- Централен пост: Твърд монтажен болт през центъра на сензора
- Сеизмична маса: Пръстен или цилиндър около централния стълб
- Пиезо елементи: Кристали, свързани между масата и централния стълб
- Предварително зареждане: Маса, предварително натоварена срещу кристали
- Конфигурация на срязване: Ускорението причинява тангенциално (срязващо) напрежение върху кристалите
Как работи режимът на срязване
- Корпусът се ускорява с вибрации
- Сеизмичната маса се съпротивлява на ускорението (F = m × a)
- Масата се опитва да се плъзне тангенциално спрямо централния стълб
- Създава напрежение на срязване в пиезоелектрическите елементи
- Срязващото напрежение генерира електрически заряд
- Заряд, пропорционален на ускорението
Предимства пред режима на компресия
Изолация на основното напрежение
Основното предимство:
- Огъването на монтажната повърхност не влияе директно на кристалното напрежение
- Елементи на срязване, изолирани от базовото напрежение
- Може да се монтира върху тънки, гъвкави конструкции без грешки
- Режимът на компресия показва фалшиви сигнали от основното напрежение
- Критично важно за измервания върху листов метал, леки корпуси
Термичен преходен имунитет
- По-добро отблъскване на температурните промени
- По-нисък пироелектричен ефект (заряд от промяна на температурата)
- По-стабилна нулева точка
- Важно за измервания с температурни колебания
Нечувствителност към монтажния въртящ момент
- Производителността е по-малко засегната от промените в въртящия момент на шпилките
- По-повторяем монтаж
- Необходим е по-малко критичен контрол на въртящия момент
По-добра стабилност
- По-малко отклонение във времето
- По-стабилна калибрация
- Предпочитан за справка и метрология
Приложения
Референтни стандарти
- Калибриращи референтни сензори
- Лаборатории по метрология и стандартизация
- Калибровъчни мастери back-to-back
- Изисква се най-висока точност
Мониторинг на критични машини
- Постоянен мониторинг на висококачествено оборудване
- Атомни електроцентрали
- Големи турбомашини
- Където надеждността и точността са от първостепенно значение
Прецизни измервания
- Модално тестване и структурна динамика
- Научноизследователска и развойна дейност
- Тестване за приемане
- Измервания за договорна проверка
Трудни монтажни ситуации
- Тънки листови метални конструкции
- Леки машинни корпуси
- Гъвкави монтажни повърхности
- Където основното напрежение би повлияло на сензорите за компресия
Характеристики на производителността
Честотен диапазон
- Подобно на акселерометрите за компресия
- Ниска честота: 0,5-5 Hz в зависимост от дизайна
- Висока честота: до резонанс (20-70 kHz в зависимост от размера)
- Много широк използваем диапазон
Амплитуден диапазон
- Обикновено от ±50 g до ±500 g
- Подобно на компресионните дизайни
- Специализирани версии за по-високи или по-ниски диапазони
Температурна производителност
- Стандартно: -50 до +120°C
- Високотемпературни версии: до 175°C
- По-добра термична стабилност от компресията
- По-ниско нулево изместване с температурата
Съображения за разходи
По-висока цена
- Обикновено 2-4 пъти по-висока цена от акселерометрите за компресия
- По-сложно производство
- Необходими са по-строги толеранси
- Висококачествени материали и процеси
Обосновка на разходите
- Критични приложения, където точността е от съществено значение
- Трудни монтажни ситуации
- Референтни стандарти и калибриране
- Дългосрочни постоянни инсталации
- Когато грешките в измерването са скъпи
Критерии за избор
Изберете режим на срязване, когато:
- Монтаж върху тънки или гъвкави конструкции
- Очакват се температурни промени
- Изисква се най-висока точност
- Референтно или калибровъчно приложение
- Дългосрочна постоянна инсталация с критична стабилност
Режим на компресия Адекватен, когато:
- Рутинен индустриален мониторинг
- Твърди монтажни повърхности
- Бюджетни ограничения
- Достатъчна стандартна точност
- Временни измервания
Производители и модели
- Повечето производители на акселерометри предлагат конструкции с нарязване
- Често обозначавани като “премиум” или “прецизни” модели
- Индустриални акселерометри: много от тях са в режим на срязване
- Предлагат се и версии с IEPE и режим на зареждане
Акселерометрите за срязване представляват първокласния клас пиезоелектрически вибрационни сензори, предлагащи превъзходно потискане на основното напрежение, термична стабилност и точност на измерване в сравнение с компресионните конструкции. Въпреки че по-високата им цена ги ограничава в критични приложения, сензорите за срязване са оптималният избор, когато качеството на измерването е от първостепенно значение, условията на монтаж са трудни или дългосрочната стабилност е от съществено значение.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 