Κατανόηση των επιταχυνσιόμετρων διάτμησης
Ορισμός: Τι είναι ένα επιταχυνσιόμετρο διάτμησης;
Επιταχυνσιόμετρο διάτμησης (ονομάζεται επίσης επιταχυνσιόμετρο διατμητικής λειτουργίας) είναι ένας τύπος πιεζοηλεκτρικό επιταχυνσιόμετρο όπου η εσωτερική σεισμική μάζα ασκεί διατμητική τάση (αντί για θλιπτική τάση) στα πιεζοηλεκτρικά κρυσταλλικά στοιχεία όταν επιτάχυνση Αυτή η διαμόρφωση λειτουργίας διάτμησης παρέχει ανώτερη απομόνωση της βασικής παραμόρφωσης (ανοσία στην παραμόρφωση της επιφάνειας στήριξης), καλύτερη θερμική μεταβατική απόκριση και χαμηλότερη ευαισθησία στις μεταβολές της ροπής στήριξης σε σύγκριση με τα σχέδια λειτουργίας συμπίεσης, καθιστώντας τα επιταχυνσιόμετρα διάτμησης την κορυφαία επιλογή για κρίσιμες περιπτώσεις. δόνηση μετρήσεις που απαιτούν μέγιστη ακρίβεια και σταθερότητα.
Ενώ είναι πιο ακριβοί από τα τυπικά επιταχυνσιόμετρα συμπίεσης, οι αισθητήρες διάτμησης χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές ακριβείας, πρότυπα αναφοράς, μόνιμα συστήματα παρακολούθησης και σε οποιαδήποτε περίπτωση όπου η ποιότητα των μετρήσεων δικαιολογεί το πρόσθετο κόστος.
Κατασκευή και Αρχή Λειτουργίας
Εσωτερικός Σχεδιασμός
- Κεντρική ανάρτηση: Άκαμπτη βάση στήριξης μέσω του κέντρου αισθητήρα
- Σεισμική Μάζα: Δακτύλιος ή κύλινδρος γύρω από τον κεντρικό στύλο
- Πιεζοηλεκτρικά στοιχεία: Κρύσταλλοι συνδεδεμένοι μεταξύ μάζας και κεντρικού στύλου
- Προφόρτωση: Μάζα προφορτωμένη έναντι κρυστάλλων
- Διαμόρφωση διάτμησης: Η επιτάχυνση προκαλεί εφαπτομενική (διατμητική) τάση στους κρυστάλλους
Πώς λειτουργεί η λειτουργία διάτμησης
- Το περίβλημα επιταχύνεται με τους κραδασμούς
- Η σεισμική μάζα αντιστέκεται στην επιτάχυνση (F = m × a)
- Η μάζα προσπαθεί να ολισθήσει εφαπτομενικά σε σχέση με την κεντρική κολόνα
- Δημιουργεί διατμητική τάση σε πιεζοηλεκτρικά στοιχεία
- Η διατμητική τάση παράγει ηλεκτρικό φορτίο
- Φόρτιση ανάλογη με την επιτάχυνση
Πλεονεκτήματα έναντι της λειτουργίας συμπίεσης
Απομόνωση Βασικής Παραμόρφωσης
Το κύριο πλεονέκτημα:
- Η κάμψη της επιφάνειας στήριξης δεν επηρεάζει άμεσα την τάση των κρυστάλλων
- Στοιχεία διάτμησης απομονωμένα από την παραμόρφωση βάσης
- Μπορεί να τοποθετηθεί σε λεπτές, εύκαμπτες κατασκευές χωρίς σφάλματα
- Η λειτουργία συμπίεσης εμφανίζει ψευδή σήματα από την καταπόνηση βάσης
- Κρίσιμο για μετρήσεις σε λαμαρίνα, ελαφριά περιβλήματα
Θερμική παροδική ανοσία
- Καλύτερη απόρριψη των αλλαγών θερμοκρασίας
- Χαμηλότερο πυροηλεκτρικό φαινόμενο (φορτίο από αλλαγή θερμοκρασίας)
- Πιο σταθερό σημείο μηδέν
- Σημαντικό για μετρήσεις με διακυμάνσεις θερμοκρασίας
Αναισθησία ροπής τοποθέτησης
- Η απόδοση επηρεάζεται λιγότερο από τις διακυμάνσεις της ροπής των μπουλονιών
- Πιο επαναλήψιμη εγκατάσταση
- Απαιτείται λιγότερο κρίσιμος έλεγχος ροπής
Καλύτερη σταθερότητα
- Χαμηλότερη απόκλιση με την πάροδο του χρόνου
- Πιο σταθερή βαθμονόμηση
- Προτιμάται για αναφορά και μετρολογία
Εφαρμογές
Πρότυπα αναφοράς
- Αισθητήρες αναφοράς βαθμονόμησης
- Εργαστήρια Μετρολογίας και Προτύπων
- Διαδοχικά κύρια αρχεία βαθμονόμησης
- Απαιτείται η υψηλότερη ακρίβεια
Παρακολούθηση κρίσιμων μηχανημάτων
- Μόνιμη παρακολούθηση εξοπλισμού υψηλής αξίας
- Πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής
- Μεγάλες στροβιλομηχανές
- Όπου η αξιοπιστία και η ακρίβεια είναι πρωταρχικής σημασίας
Μετρήσεις ακριβείας
- Δοκιμές τροπικότητας και δομική δυναμική
- Ερευνα και αξιοποίηση
- Δοκιμές αποδοχής
- Μετρήσεις συμβατικής επαλήθευσης
Δύσκολες καταστάσεις τοποθέτησης
- Λεπτές μεταλλικές κατασκευές
- Ελαφριά περιβλήματα μηχανών
- Εύκαμπτες επιφάνειες τοποθέτησης
- Πού η βασική τάση θα επηρέαζε τους αισθητήρες συμπίεσης
Χαρακτηριστικά απόδοσης
Εύρος συχνοτήτων
- Παρόμοια με τα επιταχυνσιόμετρα συμπίεσης
- Χαμηλή συχνότητα: 0,5-5 Hz ανάλογα με το σχεδιασμό
- Υψηλή συχνότητα: έως συντονισμό (20-70 kHz ανάλογα με το μέγεθος)
- Πολύ μεγάλο εύρος χρήσης
Εύρος πλάτους
- Συνήθως ±50g έως ±500g
- Παρόμοια με τα σχέδια συμπίεσης
- Εξειδικευμένες εκδόσεις για υψηλότερες ή χαμηλότερες περιοχές
Απόδοση θερμοκρασίας
- Πρότυπο: -50 έως +120°C
- Εκδόσεις υψηλής θερμοκρασίας: έως 175°C
- Καλύτερη θερμική σταθερότητα από τη συμπίεση
- Χαμηλότερη μηδενική μετατόπιση με τη θερμοκρασία
Ζητήματα κόστους
Υψηλότερο κόστος
- Συνήθως 2-4× κόστος επιταχυνσιόμετρων συμπίεσης
- Πιο σύνθετη κατασκευή
- Απαιτούνται αυστηρότερες ανοχές
- Υλικά και διαδικασίες υψηλής ποιότητας
Αιτιολόγηση Κόστους
- Κρίσιμες εφαρμογές όπου η ακρίβεια είναι απαραίτητη
- Δύσκολες καταστάσεις τοποθέτησης
- Πρότυπα αναφοράς και βαθμονόμηση
- Μόνιμες εγκαταστάσεις μακράς διάρκειας
- Όταν τα σφάλματα μέτρησης κοστίζουν ακριβά
Κριτήρια Επιλογής
Επιλέξτε λειτουργία διάτμησης όταν:
- Τοποθέτηση σε λεπτές ή εύκαμπτες κατασκευές
- Αναμενόμενες μεταβατικές θερμοκρασίες
- Απαιτείται η υψηλότερη ακρίβεια
- Εφαρμογή αναφοράς ή βαθμονόμησης
- Μόνιμη εγκατάσταση μακράς διάρκειας με κρίσιμη σταθερότητα
Λειτουργία συμπίεσης επαρκής όταν:
- Τακτική βιομηχανική παρακολούθηση
- Άκαμπτες επιφάνειες στήριξης
- Περιορισμοί προϋπολογισμού
- Τυπική ακρίβεια επαρκής
- Προσωρινές μετρήσεις
Κατασκευαστές και μοντέλα
- Οι περισσότεροι κατασκευαστές επιταχυνσιόμετρων προσφέρουν σχέδια διάτμησης
- Συχνά χαρακτηρίζονται ως μοντέλα “premium” ή “ακριβείας”
- Βιομηχανικά επιταχυνσιόμετρα: πολλά είναι σε λειτουργία διάτμησης
- Διατίθενται και οι δύο εκδόσεις IEPE και φόρτισης
Τα επιταχυνσιόμετρα διάτμησης αντιπροσωπεύουν την κορυφαία βαθμίδα πιεζοηλεκτρικών αισθητήρων κραδασμών, προσφέροντας ανώτερη απόρριψη παραμόρφωσης βάσης, θερμική σταθερότητα και ακρίβεια μέτρησης σε σύγκριση με τα σχέδια συμπίεσης. Ενώ τα υψηλότερα όρια κόστους τους χρησιμοποιούνται σε κρίσιμες εφαρμογές, οι αισθητήρες λειτουργίας διάτμησης αποτελούν την βέλτιστη επιλογή όταν η ποιότητα μέτρησης είναι ύψιστης σημασίας, οι συνθήκες τοποθέτησης είναι δύσκολες ή η μακροπρόθεσμη σταθερότητα είναι απαραίτητη.
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 