Mis on piesoelektriline kiirendusmõõtur? Vibratsiooniandur • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks. Mis on piesoelektriline kiirendusmõõtur? Vibratsiooniandur • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks.

Mis on piesoelektriline kiirendusmõõtur? Vibratsiooniandur

Avaldanud admin saidil

Piesoelektriliste kiirendusmõõturite mõistmine

Definitsioon: Mis on piesoelektriline kiirendusmõõtur?

Piesoelektriline kiirendusmõõtur on vibratsioon andur, mis kasutab piesoelektrilist efekti – kus teatud kristallid tekitavad mehaanilise pinge all elektrilaengu – mehaanilise muundamiseks kiirendus vibratsiooni amplituudiga proportsionaalseks elektrisignaaliks. Kui andur saab kiirenduse, surub või venitab sisemine mass (seismiline mass) piesoelektrilisi kristalle, tekitades elektrilaengu või pinge, mis konditsioneeritakse ja väljastatakse mõõtesignaalina.

Piesoelektrilised kiirendusmõõturid on tööstuslikes rakendustes kõige laialdasemalt kasutatavad vibratsiooniandurid tänu oma laiale sagedusvahemikule (0,5 Hz kuni 50+ kHz), kõrgele tundlikkusele, vastupidavusele ja ise genereerivale olemusele (anduri enda jaoks pole vaja välist toiteallikat). Need moodustavad tänapäevase... vibratsiooni analüüs ja seisundi jälgimise programmid.

Piesoelektriline efekt

Füüsiline põhimõte

  • Teatud kristallid (kvarts, turmaliin) ja keraamika (PZT, baariumtitanaat) on piesoelektrilised
  • Mehaaniline pinge tekitab kristallipindadel elektrilaengu
  • Laeng on proportsionaalne rakendatud jõuga
  • Pöörduv efekt (pinge rakendamine põhjustab deformatsiooni)
  • Ise genereeriv (laengu genereerimiseks pole energiat vaja)

Kiirendusmõõturis

  1. Vibratsioon kiirendab anduri alust ja korpust
  2. Sisemine seismiline mass kogeb jõudu (F = m × a)
  3. Jõud surub piesoelektrilise kristalli kokku
  4. Kristall tekitab jõuga (ja seega kiirendusega) proportsionaalse laengu
  5. Elektroodidele kogutud laeng, mis muundatakse mõõdetavaks signaaliks

Piesoelektriliste kiirendusmõõturite tüübid

Sisemise disaini järgi

Tihendustüüp

  • Kõige levinum disain
  • Kristall, mis on kokku surutud massi ja aluse vahele
  • Vastupidav, lai temperatuurivahemik
  • Hea karmides keskkondades

Nihke tüüp

  • Kristall nihkub massi liikumise tõttu
  • Suurepärane baaspinge isoleerimine
  • Parem madalsageduskarakteristik
  • Vähem tundlik temperatuurimuutuste suhtes
  • Tipptasemel jõudlus

Paindetüüp

  • Painutuskonfiguratsioonis olev kristall
  • Võimalik kõrge tundlikkus
  • Harvem tööstuslikes rakendustes

Elektroonika tüübi järgi

Laadimisrežiim

  • Väljund on laeng (pikokulonid)
  • Vajab välist laadimisvõimendit
  • Ekstreemne temperatuuritaluvus (kuni 650 °C)
  • Kõrge impedantsiga väljund (kaabli suhtes tundlik)
  • Spetsialiseeritud rakendused

IEPE/ICP (pingerežiim)

  • Sisseehitatud elektroonika teisendab laengu pingeks
  • IEPE on tööstusstandard
  • Madala impedantsiga väljund
  • Lihtne ühenduvus
  • 95%+ tööstuslikes rakendustes

Toimivusspetsifikatsioonid

Tundlikkus

  • Väljundkiirenduse ühiku kohta (mV/g, pC/g)
  • Tüüpiline: 10–100 mV/g IEPE jaoks; 1–100 pC/g laadimisrežiimi jaoks
  • Suurem tundlikkus = parem lahutusvõime, aga madalam ulatus
  • Valik eeldatava vibratsioonitaseme põhjal

Sagedusvahemik

  • Madal sagedus: 0,5–5 Hz, olenevalt elektroonikast
  • Kõrge sagedus: 5–50 kHz resonantsini
  • Kasulik vahemik: Tavaliselt kuni 1/3 resonantssagedusest
  • Paigaldus mõjutab: Kinnitusmeetod piirab kõrgsageduslikku reageerimisvõimet

Amplituudivahemik

  • Üldine otstarve: ±50 g kuni ±500 g
  • Kõrge tundlikkus: ±5g kuni ±50g
  • Löögiandurid: ±500 g kuni ±10 000 g
  • Ei tohi ületada ulatust (lõikamine, kahjustus)

Valikukriteeriumid

Masinate üldiseks jälgimiseks

  • 100 mV/g IEPE kiirendusmõõtur
  • ±50 g vahemik
  • Sagedusvahemik 1 Hz – 10 kHz
  • Tööstuslik temperatuuripiirang (-40 kuni +120 °C)
  • Hermeetiliselt suletud

Laagri defektide tuvastamiseks

  • Kõrgem sageduskarakteristik (kuni 20+ kHz)
  • Mõõdukas tundlikkus (10–50 mV/g)
  • Lai dünaamiline ulatus
  • Parima kõrgsagedusliku sidestuse saavutamiseks on vaja naastudega kinnitust

Kõrge temperatuuriga rakenduste jaoks

  • Kõrgtemperatuuriline IEPE (kuni 175 °C) või laadimisrežiim (kuni 650 °C)
  • Spetsiaalne kinnitus ja kaablid
  • Võib temperatuuritaluvuse nimel jõudlust ohverdada

Paigaldamine ja paigaldamine

Paigaldusmõjud jõudlusele

  • Naastukinnitus: Parim (tasane kuni 10+ kHz)
  • Liim: Hea (tasane kuni 7–8 kHz)
  • Magnetiline: Vastuvõetav (tasane kuni 2–3 kHz)
  • Sond/käeshoitav: Halb (piirdub madalate sagedustega, kvalitatiivne)

Paigaldusnõuded

  • Puhas ja tasane kinnituspind
  • Õige pöördemoment naastude kinnitamiseks
  • Õhuke, ühtlane liimikiht
  • Magnetiline alus täielikult kinnitatud
  • Kaabel on kinnitatud tõmbamise vältimiseks

Piesoelektrilised kiirendusmõõturid, eriti IEPE-tüüpi, on tööstusliku vibratsiooni jälgimise selgroog. Nende laia sageduskarakteristiku, kõrge tundlikkuse, töökindluse ja (IEPE puhul) lihtsuse kombinatsioon teeb neist eelistatud anduri seisundi jälgimiseks, diagnostikaks ja tasakaalustamiseks enamikus pöörlevate masinate rakendustes kogu maailmas.

← Tagasi põhiindeksi juurde

Kategooriad:
WhatsApp