Τι είναι ένα πιεζοηλεκτρικό επιταχυνσιόμετρο; Αισθητήρας κραδασμών • Φορητός ζυγοσταθμιστής, αναλυτής κραδασμών "Balanset" για δυναμική ζυγοστάθμιση θραυστήρων, ανεμιστήρων, τεμαχιστών, κοχλιοστρόφων σε θεριζοαλωνιστικές μηχανές, άξονες, φυγοκεντρητές, στροβίλους και πολλούς άλλους ρότορες Τι είναι ένα πιεζοηλεκτρικό επιταχυνσιόμετρο; Αισθητήρας κραδασμών • Φορητός ζυγοσταθμιστής, αναλυτής κραδασμών "Balanset" για δυναμική ζυγοστάθμιση θραυστήρων, ανεμιστήρων, τεμαχιστών, κοχλιοστρόφων σε θεριζοαλωνιστικές μηχανές, άξονες, φυγοκεντρητές, στροβίλους και πολλούς άλλους ρότορες

Τι είναι ένα πιεζοηλεκτρικό επιταχυνσιόμετρο; Αισθητήρας κραδασμών

Δημοσιεύτηκε από τον/την admin στις

Κατανόηση των πιεζοηλεκτρικών επιταχυνσιόμετρων

Ορισμός: Τι είναι ένα πιεζοηλεκτρικό επιταχυνσιόμετρο;

Πιεζοηλεκτρικό επιταχυνσιόμετρο είναι ένα δόνηση αισθητήρα που χρησιμοποιεί το πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο—όπου ορισμένοι κρύσταλλοι παράγουν ηλεκτρικό φορτίο όταν καταπονούνται μηχανικά—για να μετατρέψει μηχανικά επιτάχυνση σε ένα ηλεκτρικό σήμα ανάλογο με το πλάτος της δόνησης. Όταν ο αισθητήρας επιταχύνει, μια εσωτερική μάζα (σεισμική μάζα) συμπιέζει ή τεντώνει τα πιεζοηλεκτρικά κρυσταλλικά στοιχεία, παράγοντας ένα ηλεκτρικό φορτίο ή τάση που ρυθμίζεται και εξάγεται ως σήμα μέτρησης.

Τα πιεζοηλεκτρικά επιταχυνσιόμετρα είναι οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι αισθητήρες κραδασμών σε βιομηχανικές εφαρμογές λόγω του ευρέος φάσματος συχνοτήτων τους (0,5 Hz έως 50+ kHz), της υψηλής ευαισθησίας, της ανθεκτικότητας και της αυτοπαραγωγής τους (δεν απαιτούν εξωτερική πηγή ενέργειας για το ίδιο το στοιχείο ανίχνευσης). Αποτελούν τη βάση των σύγχρονων... ανάλυση κραδασμών και προγράμματα παρακολούθησης της κατάστασης.

Πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο

Φυσική Αρχή

  • Ορισμένοι κρύσταλλοι (χαλαζίας, τουρμαλίνης) και κεραμικά (PZT, τιτανικό βάριο) είναι πιεζοηλεκτρικά
  • Η μηχανική καταπόνηση παράγει ηλεκτρικό φορτίο στις κρυσταλλικές επιφάνειες
  • Φόρτιση ανάλογη με την εφαρμοζόμενη δύναμη
  • Αναστρέψιμο φαινόμενο (η εφαρμογή τάσης προκαλεί παραμόρφωση)
  • Αυτοπαραγωγή (δεν απαιτείται ενέργεια για την παραγωγή φόρτισης)

Στο επιταχυνσιόμετρο

  1. Η δόνηση επιταχύνει τη βάση και το περίβλημα του αισθητήρα
  2. Η εσωτερική σεισμική μάζα δέχεται δύναμη (F = m × a)
  3. Η δύναμη συμπιέζει πιεζοηλεκτρικό κρύσταλλο
  4. Ο κρύσταλλος παράγει φορτίο ανάλογο με τη δύναμη (και επομένως με την επιτάχυνση)
  5. Συλλέγεται φορτίο σε ηλεκτρόδια και μετατρέπεται σε μετρήσιμο σήμα

Τύποι πιεζοηλεκτρικών επιταχυνσιόμετρων

Με εσωτερικό σχεδιασμό

Τύπος συμπίεσης

  • Το πιο συνηθισμένο σχέδιο
  • Κρύσταλλος συμπιεσμένος μεταξύ μάζας και βάσης
  • Ανθεκτικό, ευρύ φάσμα θερμοκρασιών
  • Καλό για σκληρά περιβάλλοντα

Τύπος διάτμησης

  • Κρύσταλλος που διατμήθηκε από την κίνηση της μάζας
  • Εξαιρετική απομόνωση της βασικής τάσης
  • Καλύτερη απόκριση χαμηλών συχνοτήτων
  • Λιγότερο ευαίσθητο στις μεταβολές της θερμοκρασίας
  • Κορυφαία απόδοση

Τύπος κάμψης (κάμψης)

  • Κρύσταλλο σε διαμόρφωση κάμψης
  • Δυνατότητα υψηλής ευαισθησίας
  • Λιγότερο συνηθισμένο σε βιομηχανικές εφαρμογές

Ανά τύπο ηλεκτρονικής

Λειτουργία φόρτισης

  • Η έξοδος είναι φορτίο (πικοκουλόμπ)
  • Απαιτείται εξωτερικός ενισχυτής φόρτισης
  • Δυνατότητα ακραίων θερμοκρασιών (έως 650°C)
  • Έξοδος υψηλής σύνθετης αντίστασης (ευαίσθητη στο καλώδιο)
  • Εξειδικευμένες εφαρμογές

IEPE/ICP (Λειτουργία τάσης)

  • Τα ενσωματωμένα ηλεκτρονικά μετατρέπουν το φορτίο σε τάση
  • ΙΕΠΕ είναι βιομηχανικό πρότυπο
  • Έξοδος χαμηλής σύνθετης αντίστασης
  • Απλή συνδεσιμότητα
  • 95%+ βιομηχανικών εφαρμογών

Προδιαγραφές απόδοσης

Ευαισθησία

  • Έξοδος ανά μονάδα επιτάχυνσης (mV/g, pC/g)
  • Τυπικά: 10-100 mV/g για IEPE· 1-100 pC/g για λειτουργία φόρτισης
  • Υψηλότερη ευαισθησία = καλύτερη ανάλυση αλλά χαμηλότερο εύρος
  • Επιλογή με βάση τα αναμενόμενα επίπεδα κραδασμών

Εύρος συχνοτήτων

  • Χαμηλή συχνότητα: 0,5-5 Hz ανάλογα με τα ηλεκτρονικά
  • Υψηλή συχνότητα: 5-50 kHz έως συντονισμό
  • Χρήσιμο εύρος: Συνήθως στο 1/3 της συχνότητας συντονισμού
  • Επιπτώσεις τοποθέτησης: Η μέθοδος τοποθέτησης περιορίζει την απόκριση υψηλής συχνότητας

Εύρος πλάτους

  • Γενικής χρήσης: ±50g έως ±500g
  • Υψηλή ευαισθησία: ±5g έως ±50g
  • Αισθητήρες κραδασμών: ±500g έως ±10.000g
  • Δεν πρέπει να υπερβαίνει την εμβέλεια (κοπή, ζημιά)

Κριτήρια Επιλογής

Για γενική παρακολούθηση μηχανημάτων

  • Επιταχυνσιόμετρο IEPE 100 mV/g
  • Εύρος ±50g
  • Εύρος συχνοτήτων 1 Hz – 10 kHz
  • Βιομηχανική βαθμολογία θερμοκρασίας (-40 έως +120°C)
  • Ερμητικά σφραγισμένο

Για την ανίχνευση ελαττωμάτων ρουλεμάν

  • Απόκριση υψηλότερης συχνότητας (έως 20+ kHz)
  • Μέτρια ευαισθησία (10-50 mV/g)
  • Ευρύ δυναμικό εύρος
  • Στήριξη με μπουζόνι για καλύτερη σύζευξη υψηλής συχνότητας

Για εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας

  • IEPE υψηλής θερμοκρασίας (έως 175°C) ή λειτουργία φόρτισης (έως 650°C)
  • Ειδική τοποθέτηση και καλωδίωση
  • Μπορεί να θυσιάσει κάποια απόδοση για την ικανότητα θερμοκρασίας

Τοποθέτηση και Εγκατάσταση

Επιπτώσεις στην απόδοση

  • Βάση στήριξης: Βέλτιστη (επίπεδη έως 10+ kHz)
  • Κόλλα: Καλό (επίπεδο έως 7-8 kHz)
  • Μαγνητικός: Αποδεκτό (επίπεδο έως 2-3 kHz)
  • Αισθητήρας/Φορητός: Κακή (περιορισμένη σε χαμηλές συχνότητες, ποιοτική)

Απαιτήσεις εγκατάστασης

  • Καθαρή, επίπεδη επιφάνεια τοποθέτησης
  • Σωστή ροπή για την τοποθέτηση των μπουλονιών
  • Λεπτό, ομοιόμορφο στρώμα κόλλας
  • Μαγνητική βάση πλήρως τοποθετημένη
  • Καλώδιο ασφαλισμένο για να μην τραβιέται

Τα πιεζοηλεκτρικά επιταχυνσιόμετρα, ιδιαίτερα τα τύπου IEPE, αποτελούν τη ραχοκοκαλιά της βιομηχανικής παρακολούθησης κραδασμών. Ο συνδυασμός ευρείας απόκρισης συχνότητας, υψηλής ευαισθησίας, ανθεκτικότητας και (για τα IEPE) απλότητας τα καθιστά τον αισθητήρα επιλογής για την παρακολούθηση κατάστασης, τη διάγνωση και την εξισορρόπηση στη συντριπτική πλειονότητα των εφαρμογών περιστρεφόμενων μηχανημάτων παγκοσμίως.

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο

Κατηγορίες: ΓλωσσάριοΜέτρηση
WhatsApp