Pingerežiimi kiirendusmõõturite mõistmine
Definitsioon: Mis on pingerežiimi kiirendusmõõtur?
Pingerežiimi kiirendusmõõtur on piesoelektriline kiirendusmõõtur sisseehitatud signaali töötlemise elektroonikaga, mis muundab piesoelektrilisest elemendist tuleva suure impedantsiga laengu madala impedantsiga väljundpingeks. See termin on sisuliselt sünonüümne terminiga IEPE kiirendusmõõtur (Integrated Electronics Piezo-Electric) ja ICP® (Integrated Circuit Piezoelectric, PCB Piezotronicsi kaubamärk). “Pingerežiimi” tähis rõhutab, et väljund on pinge (tavaliselt mV grammi kohta), mitte laeng (pC grammi kohta), mis eristab seda laadimisrežiimi kiirendusmõõturitest.
Pingerežiimi kiirendusmõõturitest on saanud tööstuses ülekaalukas standard vibratsioon jälgimine, mis hõlmab enam kui 95% rakendust tänu oma lihtsusele (välist võimendit pole vaja), kasutusmugavusele (lihtne kahejuhtmeline ühendus) ja kulutõhususele. Mõistmine, et pingerežiim, IEPE ja ICP viitavad sisuliselt samale tehnoloogiale, aitab orienteeruda toote spetsifikatsioonides ja kirjanduses.
Peamised omadused
Integreeritud elektroonika
- Anduri korpusesse sisseehitatud mikroelektrooniline võimendi
- Teisendab suure takistusega laengu madala takistusega pingeks
- Tavaliselt kasutab see FET- või IC-võimendit
- Toiteallikaks on mõõteseadme konstantne vool
Väljundvorming
- Tundlikkus: Tavaliselt 10–1000 mV/g
- Levinud: 100 mV/g tööstusstandard
- Signaali tüüp: Vahelduvpinge, mis on proportsionaalne kiirendusega
- Takistus: Madal (< 100 oomi väljundtakistus)
Võimsusnõuded
- Pidev vool: 2–20 mA tüüpiline (4 mA tavaline)
- Toitepinge: 18–30 V alalisvool
- Eelpinge: 8–12 V alalisvool väljundis
- Kahejuhtmeline: Toide ja signaal samal kaablil
Eelised
Süsteemi lihtsus
- Välist ei ole laadimisvõimendi nõutav
- Otseühendus instrumendiga
- Madalamad süsteemi kogukulud
- Vähendatud keerukus ja rikkekohad
Kaablivõimalus
- Madala takistusega juhib pikki kaableid (kuni 300 m)
- Standardne odav koaksiaalkaabel
- Hea mürakindlus
- Paindlik paigaldus
Kasutusmugavus
- Lihtne plug-and-play toimimine
- Minimaalne seadistusvajadus
- Standardiseeritud liides
- Laialdaselt ühilduv instrumentidega
Võrdlus laadimisrežiimiga
Pingerežiimi (IEPE) eelised
- Lihtsam süsteem (ilma välise võimendita)
- Madalamad kulud
- Pikk kaabel
- Parem mürakindlus
- Lihtsam kasutada
Laadimisrežiimi eelised
- Kõrgem temperatuuritaluvus (kuni 650 °C vs 175 °C)
- Kiirguskindlus (tuumaenergia rakendused)
- Aktiivelektroonikat, mis rikki läheks, pole
- Ainult spetsiaalsed rakendused
Valik
- Pingerežiim: 95%+ tööstuslikes rakendustes
- Laadimisrežiim: Ainult temperatuuri > 175 °C või kiirguse olemasolul
Ühised spetsifikatsioonid
Tundlikkuse valikud
- 10 mV/g: Suur vibratsioon, löögikindlus (±500 g vahemik)
- 50 mV/g: Üldotstarbeline (±100 g vahemik)
- 100 mV/g: Tööstusstandard (±50 g vahemik)
- 500–1000 mV/g: Madal vibratsioon, täpsus (±5–10 g vahemikus)
Sageduskarakteristik
- Madalsagedus: 0,5–5 Hz (-3 dB, vahelduvvooluühendusega)
- Kõrgsagedus: resonantsini (10–70 kHz, olenevalt suurusest)
- Kasutatav kuni 1/3 resonantssageduseni
Temperatuuri hinnang
- Standard: -50 kuni +120 °C
- Laiendatud: -50 kuni +150 °C
- Kõrge temperatuur: -50 kuni +175 °C
- Üle 175 °C: vajalik laadimisrežiim
Variandid ja tehnoloogiad
Kujundusvariatsioonid
- Tihendusrežiimis IEPE (kõige tavalisem, ökonoomne)
- Nihkerežiim IEPE (lisatasu, parem jõudlus)
- Diferentsiaalväljund (parem ühisrežiimi tõrjutus)
- Madal müratase (ülimadala müratasemega põrandapind täpsuse tagamiseks)
Pakenditüübid
- Tööstuslik (hermeetiliselt suletud, vastupidav)
- Miniatuurne (väike suurus piiratud ruumiga rakenduste jaoks)
- Kolmeteljeline (kolm ortogonaalset telge ühes pakendis)
- Subminiatuur (< 10 grammi)
Terminoloogia selgitus
Samaväärsed terminid
- Pingerežiim: Üldine kirjeldus
- IEPE: Integreeritud elektroonika piesoelektriline (standardtermin)
- ICP®: Integraallülitus piesoelektriline (PCB Piezotronicsi kaubamärk)
- CCLD: Püsivoolu liini sõit (Brüeli ja Kjæri termin)
- Deltatron: Brüel & Kjæri kaubamärk
- Kõik: Põhimõtteliselt sama tehnoloogia sisseehitatud elektroonika ja konstantse voolutugevusega
Parimad tavad
Valik
- 100 mV/g tundlikkus üldmasinate jaoks
- Tööstusklassi korpus karmidesse keskkondadesse
- Sobiv temperatuurireiting rakenduse jaoks
- Hermeetiliselt suletud saastunud keskkondade jaoks
Paigaldamine
- Kõrgsageduslike mõõtmiste jaoks mõeldud naastudega kinnitus
- Liim poolpüsivate paigalduste jaoks
- Magnetiline marsruutide uuringuteks
- Õige paigaldus jõudluse seisukohalt kriitilise tähtsusega
Hooldus
- Perioodiline kalibreerimine (oluliste puhul igal aastal)
- Kaabli kontroll
- Paigalduskontroll
- Kriitiliste mõõtmiste eelsed funktsioonikontrollid
Pingerežiimi kiirendusmõõturid (IEPE/ICP) on tänapäevase tööstusliku vibratsiooni jälgimise tööhobused, mis ühendavad piesoelektrilise ülekande eelised integreeritud elektroonikaga lihtsuse ja töökindluse tagamiseks. Nende domineerimine selles valdkonnas peegeldab optimaalset tasakaalu jõudluse, hinna ja kasutusmugavuse vahel enamiku pöörlevate masinate seisundi jälgimise ja diagnostika rakenduste jaoks.