Nihkekiirendusmõõturite mõistmine
Definitsioon: Mis on nihkekiirendusmõõtur?
Nihkekiirendusmõõtur (nimetatakse ka nihkerežiimi kiirendusmõõturiks) on teatud tüüpi piesoelektriline kiirendusmõõtur kus sisemine seismiline mass rakendab piesoelektrilistele kristallelementidele nihkepinget (mitte survepinget), kui kiirendus toimub. See nihkerežiimi konfiguratsioon tagab parema aluspinge isoleerimise (kindluse kinnituspinna moonutuste suhtes), parema termilise siirdereaktsiooni ja madalama tundlikkuse kinnitusmomendi muutuste suhtes võrreldes surverežiimi konstruktsioonidega, muutes nihkekiirendusmõõturid esmaklassiliseks valikuks kriitilisteks vibratsioon Mõõtmised, mis nõuavad suurimat täpsust ja stabiilsust.
Kuigi nihkerežiimi andurid on tavalistest surverežiimi kiirendusmõõturitest kallimad, kasutatakse neid laialdaselt täppisrakendustes, tugistandardites, püsivates jälgimissüsteemides ja igas olukorras, kus mõõtmise kvaliteet õigustab lisakulusid.
Ehitus- ja tööpõhimõte
Sisemine disain
- Keskmine postitus: Jäik kinnituspolt läbi anduri keskpunkti
- Seismiline mass: Rõngas või silinder keskposti ümber
- Piesoelemendid: Massi ja keskposti vahele liimitud kristallid
- Eellaadimine: Kristallide vastu eelnevalt laaditud mass
- Nihkekonfiguratsioon: Kiirendus põhjustab kristallidele tangentsiaalset (nihke) pinget
Kuidas nihkerežiim töötab
- Korpus kiireneb vibratsiooniga
- Seismiline mass takistab kiirendust (F = m × a)
- Mass püüab keskposti suhtes tangentsiaalselt libiseda
- Tekitab piesoelektrilistes elementides nihkepinget
- Nihkepinge tekitab elektrilaengu
- Kiirendusega proportsionaalne laeng
Eelised tihendusrežiimi ees
Aluse tüve isoleerimine
Peamine eelis:
- Kinnituspinna painutamine ei mõjuta kristalli pinget otseselt
- Aluspingest eraldatud nihkeelemendid
- Saab paigaldada õhukestele ja painduvatele konstruktsioonidele ilma vigadeta
- Tihendusrežiim näitab baaspinge valesignaale
- Kriitiline lehtmetalli ja kergete korpuste mõõtmiseks
Termiline mööduv immuunsus
- Parem temperatuurimuutuste tagasilükkamine
- Madalam püroelektriline efekt (temperatuurimuutusest tulenev laeng)
- Stabiilsem nullpunkt
- Oluline temperatuurimuutustega mõõtmiste puhul
Paigaldusmomendi tundlikkuse puudumine
- Pöördemomendi kõikumised mõjutavad jõudlust vähem
- Korduvam paigaldus
- Vähem vajalik kriitiline pöördemomendi kontroll
Parem stabiilsus
- Väiksem triiv aja jooksul
- Stabiilsem kalibreerimine
- Eelistatud võrdlus- ja metroloogia jaoks
Rakendused
Võrdlusstandardid
- Kalibreerimise võrdlusandurid
- Metroloogia ja standardilaborid
- Vastastikused kalibreerimismeistrid
- Nõutav suurim täpsus
Kriitiliste masinate jälgimine
- Väärtuslike seadmete pidev jälgimine
- Tuumaelektrijaamad
- Suur turbomootoriga masin
- Kus usaldusväärsus ja täpsus on esmatähtsad
Täppismõõtmised
- Modaalne testimine ja struktuuriline dünaamika
- Teadus- ja arendustegevus
- Vastuvõtutestimine
- Lepingulised kontrollmõõtmised
Rasked paigaldusolukorrad
- Õhukesed lehtmetallist konstruktsioonid
- Kerged masinakorpused
- Paindlikud kinnituspinnad
- Kus baaspinge mõjutaks surveandureid
Toimivusomadused
Sagedusvahemik
- Sarnaselt survekiirendusmõõturitega
- Madalsagedus: 0,5–5 Hz, olenevalt konstruktsioonist
- Kõrgsagedus: resonantsini (20–70 kHz, olenevalt suurusest)
- Kasutusala väga lai
Amplituudivahemik
- Tavaliselt ±50 g kuni ±500 g
- Sarnane tihendusdisainidega
- Spetsiaalsed versioonid kõrgemate või madalamate vahemike jaoks
Temperatuuri jõudlus
- Standard: -50 kuni +120 °C
- Kõrgtemperatuurilised versioonid: kuni 175 °C
- Parem termiline stabiilsus kui kokkusurumisel
- Alumine nullnihe temperatuuriga
Kulude kaalutlused
Kõrgem hind
- Tavaliselt 2–4 korda suurem survekiirendusmõõturite maksumusest
- Keerukam tootmine
- Nõutavad on rangemad tolerantsid
- Tipptasemel materjalid ja protsessid
Kulude põhjendus
- Kriitilised rakendused, kus täpsus on oluline
- Rasked paigaldusolukorrad
- Etalonstandardid ja kalibreerimine
- Pikaajalised püsipaigaldised
- Kui mõõtmisvead on kallid
Valikukriteeriumid
Valige nihkerežiim, kui:
- Paigaldamine õhukestele või painduvatele konstruktsioonidele
- Oodatakse temperatuurimuutusi
- Nõutav suurim täpsus
- Viite- või kalibreerimisrakendus
- Pikaajaline püsiv paigaldus, mille stabiilsus on kriitilise tähtsusega
Tihendusrežiim on piisav, kui:
- Rutiinne tööstuslik seire
- Jäigad kinnituspinnad
- Eelarvepiirangud
- Piisav standardne täpsus
- Ajutised mõõtmised
Tootjad ja mudelid
- Enamik kiirendusmõõturite tootjaid pakuvad nihkekonstruktsioone
- Sageli nimetatakse neid "premium" või "täppis" mudeliteks
- Tööstuslikud kiirendusmõõturid: paljud on nihkerežiimis
- Saadaval on nii IEPE kui ka laadimisrežiimi versioonid
Nihkekiirendusmõõturid esindavad piesoelektriliste vibratsiooniandurite tipptaset, pakkudes võrreldes surveanduritega paremat baaspinge tõrjet, termilist stabiilsust ja mõõtmistäpsust. Kuigi nende kõrgem hind piirab kasutamist kriitilistes rakendustes, on nihkerežiimi andurid optimaalne valik olukordades, kus mõõtmiskvaliteet on esmatähtis, paigaldustingimused on keerulised või pikaajaline stabiilsus on oluline.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									