Jännitemoodikiihtyvyysanturien ymmärtäminen
Määritelmä: Mikä on jännitemoodikiihtyvyysanturi?
Jännitemoodikiihtyvyysanturi on pietsosähköinen kiihtyvyysanturi sisäänrakennetulla signaalinmuokkauselektroniikalla, joka muuntaa pietsosähköisen elementin korkeaimpedanssisen varauksen matalaimpedanssiseksi jännitelähtösignaaliksi. Tämä termi on olennaisesti synonyymi IEPE-kiihtyvyysanturi (Integrated Electronics Piezo-Electric) ja ICP® (Integrated Circuit Piezoelectric, PCB Piezotronicsin tavaramerkki). “Jännitetila”-merkintä korostaa, että lähtö on jännitettä (tyypillisesti mV per g) eikä varausta (pC per g), mikä erottaa sen lataustilakiihtyvyysantureista.
Jännitemoodikiihtyvyysantureista on tullut ylivoimainen standardi teollisuudessa tärinä valvontaan, joka kattaa yli 95%-sovelluksia yksinkertaisuutensa (ei tarvita ulkoista vahvistinta), helppokäyttöisyytensä (yksinkertainen kaksijohtiminen liitäntä) ja kustannustehokkuutensa ansiosta. Ymmärrys siitä, että jännitetila, IEPE ja ICP viittaavat kaikki olennaisesti samaan teknologiaan, auttaa tuotetietojen ja kirjallisuuden ymmärtämisessä.
Keskeiset ominaisuudet
Integroitu elektroniikka
- Mikroelektroninen vahvistin, joka on rakennettu anturikoteloon
- Muuntaa korkeaimpedanssisen varauksen matalaimpedanssiseksi jännitteeksi
- Yleensä käytetään FET- tai IC-vahvistinta
- Mittauslaitteen vakiovirralla toimiva
Tulostemuoto
- Herkkyys: Tyypillisesti 10–1000 mV/g
- Yleinen: 100 mV/g teollisuusstandardi
- Signaalityyppi: Kiihtyvyyteen verrannollinen vaihtojännite
- Impedanssi: Matala (< 100 ohmin lähtöimpedanssi)
Virtavaatimukset
- Jatkuva virta: 2–20 mA tyypillinen (4 mA yleinen)
- Syöttöjännite: 18–30 VDC
- Jännitejännite: 8–12 VDC lähtöjännite
- Kaksijohtiminen: Virta ja signaali samassa kaapelissa
Edut
Järjestelmän yksinkertaisuus
- Ei ulkoista latausvahvistin vaadittu
- Suora yhteys instrumenttiin
- Alhaisemmat järjestelmän kokonaiskustannukset
- Vähentynyt monimutkaisuus ja vähemmän vikaantumispisteitä
Kaapeliominaisuudet
- Matala impedanssi ohjaa pitkiä kaapeleita (jopa 300 m)
- Edullinen tavallinen koaksiaalikaapeli
- Hyvä melunsieto
- Joustava asennus
Helppokäyttöisyys
- Yksinkertainen plug-and-play-käyttö
- Minimaalinen asennusvaatimus
- Standardoitu käyttöliittymä
- Laajasti yhteensopiva instrumenttien kanssa
Vertailu lataustilaan
Jännitetilan (IEPE) edut
- Yksinkertaisempi järjestelmä (ei ulkoista vahvistinta)
- Alhaisemmat kustannukset
- Pitkä kaapelikapasiteetti
- Parempi melunsieto
- Helpompi käyttää
Lataustilan edut
- Korkeampi lämpötilaominaisuus (jopa 650 °C vs. 175 °C)
- Säteilyn kovuus (ydinvoimasovellukset)
- Ei aktiivista elektroniikkaa, joka voisi pettää
- Vain erikoissovelluksiin
Valinta
- Jännitetila: 95%+ teollisia sovelluksia
- Lataustila: Vain kun lämpötila on yli 175 °C tai säteilyä on läsnä
Yleiset eritelmät
Herkkyysasetukset
- 10 mV/g: Voimakas tärinä, iskut (±500 g:n alue)
- 50 mV/g: Yleiskäyttöinen (±100 g:n alue)
- 100 mV/g: Alan standardi (±50 g:n alue)
- 500–1000 mV/g: Vähäinen tärinä, tarkkuus (±5–10 g:n alue)
Taajuusvaste
- Matala taajuus: 0,5–5 Hz (-3 dB, AC-kytkettynä)
- Korkea taajuus: resonanssiin (10-70 kHz koosta riippuen)
- Käytettävissä 1/3 resonanssitaajuuteen asti
Lämpötilaluokitus
- Standardi: -50 - +120 °C
- Laajennettu: -50 - +150 °C
- Korkea lämpötila: -50 - +175 °C
- Yli 175 °C: lataustila vaaditaan
Variantit ja teknologiat
Suunnittelumuunnelmat
- Kompressiotilan IEPE (yleisin, taloudellinen)
- Leikkaustila IEPE (premium, parempi suorituskyky)
- Differentiaalilähtö (parempi yhteismuotoisen vaimennuksen)
- Hiljainen (erittäin alhainen melutaso tarkkuuden takaamiseksi)
Pakkaustyypit
- Teollinen (hermeettisesti suljettu, kestävä)
- Miniatyyri (pieni koko ahtaisiin sovelluksiin)
- Kolmiaksiaalinen (kolme ortogonaalista akselia yhdessä paketissa)
- Pienikokoinen (< 10 grammaa)
Terminologian selvennys
Vastaavat termit
- Jännitetila: Yleinen kuvaus
- IEPE: Integroitu elektroniikka Pietsosähköinen (vakiotermi)
- ICP®: Integroitu piiri pietsosähköinen (PCB Piezotronics -tavaramerkki)
- CCLD-koodi: Vakiovirtalinja (Brüel & Kjær termi)
- Deltatron: Brüel & Kjær -tuotemerkki
- Kaikki: Pohjimmiltaan sama tekniikka, jossa on sisäänrakennettu elektroniikka ja vakiovirta
Parhaat käytännöt
Valinta
- 100 mV/g herkkyys yleiskoneille
- Teollisuusluokan kotelo vaativiin olosuhteisiin
- Sopiva lämpötilaluokitus sovellukselle
- Hermeettisesti suljettu saastuneisiin ympäristöihin
Asennus
- Kiinnitys korkeataajuusmittauksiin
- Liima puolipysyvään asennukseen
- Magneettinen reittikartoituksiin
- Oikea asennus kriittinen suorituskyvyn kannalta
Huolto
- Säännöllinen kalibrointi (vuosittain kriittisille)
- Kaapelin tarkastus
- Asennuksen tarkistus
- Toimintotarkastukset ennen kriittisiä mittauksia
Jännitemoodikiihtyvyysanturit (IEPE/ICP) ovat nykyaikaisen teollisen värähtelynvalvonnan työjuhta-antureita, jotka yhdistävät pietsosähköisen muunnoksen edut integroituun elektroniikkaan yksinkertaisuuden ja luotettavuuden takaamiseksi. Niiden hallitseva asema kentällä heijastaa optimaalista tasapainoa suorituskyvyn, kustannusten ja helppokäyttöisyyden välillä valtaosassa pyörivien koneiden kunnonvalvonta- ja diagnostiikkasovelluksista.
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 