Razumijevanje akcelerometara smicanja

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,353.83

Parts

Vibration sensor

$107.26

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$147.78

Devices

Balanset-4

$8,107.90

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.82

Parts

Reflective tape

$11.92

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,067.80

Definicija: Što je akcelerometar smicanja?

Akcelerometar smicanja (također se naziva akcelerometar smicanja) je vrsta piezoelektrični akcelerometar gdje unutarnja seizmička masa primjenjuje smični napon (umjesto tlačnog napona) na piezoelektrične kristalne elemente kada ubrzanje događa se. Ova konfiguracija smicanja omogućuje vrhunsku izolaciju osnovnog naprezanja (imunitet na izobličenje površine montaže), bolji toplinski prijelazni odziv i nižu osjetljivost na promjene momenta montaže u usporedbi s dizajnom kompresijskog načina rada, što akcelerometre smicanja čini vrhunskim izborom za kritične vibracija mjerenja koja zahtijevaju najveću točnost i stabilnost.

Iako su skuplji od standardnih akcelerometara s kompresijskim načinom rada, senzori smicanja se široko koriste u preciznim primjenama, referentnim standardima, sustavima trajnog praćenja i bilo kojoj situaciji gdje kvaliteta mjerenja opravdava dodatne troškove.

Konstrukcija i princip rada

Unutarnji dizajn

• Središnji post: Kruti montažni klin kroz središte senzora
• Seizmička masa: Prsten ili cilindar oko središnjeg stupa
• Piezo elementi: Kristali vezani između mase i središnjeg stupa
• Predopterećenje: Masa prethodno napregnuta uz kristale
• Konfiguracija smicanja: Ubrzanje uzrokuje tangencijalno (smično) naprezanje na kristalima

Kako funkcionira način smicanja

1. Kućište ubrzava s vibracijama
2. Seizmička masa se opire ubrzanju (F = m × a)
3. Masa pokušava kliziti tangencijalno u odnosu na središnji stup
4. Stvara smično naprezanje u piezoelektričnim elementima
5. Smicanje naprezanja stvara električni naboj
6. Naboj proporcionalan ubrzanju

Prednosti u odnosu na način kompresije

Izolacija osnovnog naprezanja

Primarna prednost:

• Savijanje montažne površine ne utječe izravno na naprezanje kristala
• Elementi smicanja izolirani od osnovnog naprezanja
• Može se montirati na tanke, fleksibilne strukture bez grešaka
• Način kompresije pokazuje lažne signale od osnovnog naprezanja
• Kritično za mjerenja na limovima, lagana kućišta

Termalna tranzijentna imunost

• Bolje odbijanje temperaturnih promjena
• Niži piroelektrični efekt (naboj zbog promjene temperature)
• Stabilnija nulta točka
• Važno za mjerenja s temperaturnim varijacijama

Neosjetljivost na moment montaže

• Performanse manje pod utjecajem promjena momenta svornjaka
• Ponovljivija instalacija
• Potrebna je manje kritična kontrola momenta

Bolja stabilnost

• Manji pomak tijekom vremena
• Stabilnija kalibracija
• Poželjno za referencu i metrologiju

Primjene

Referentni standardi

• Kalibracijski referentni senzori
• Laboratoriji za metrologiju i standardizaciju
• Uzastopni kalibracijski masteri
• Potrebna najveća točnost

Praćenje kritičnih strojeva

• Stalni nadzor visokovrijedne opreme
• Nuklearne elektrane
• Veliki turbostrojevi
• Gdje su pouzdanost i točnost najvažniji

Precizna mjerenja

• Modalno ispitivanje i strukturna dinamika
• Istraživanje i razvoj
• Ispitivanje prihvatljivosti
• Ugovorna verifikacijska mjerenja

Teške situacije montaže

• Tanke limene konstrukcije
• Lagana kućišta strojeva
• Fleksibilne montažne površine
• Gdje bi naprezanje baze utjecalo na senzore kompresije

Karakteristike performansi

Frekvencijski raspon

• Slično akcelerometrima kompresije
• Niska frekvencija: 0,5-5 Hz ovisno o dizajnu
• Visoka frekvencija: do rezonancije (20-70 kHz ovisno o veličini)
• Vrlo širok raspon korištenja

Raspon amplitude

• Tipično od ±50 g do ±500 g
• Slično kompresijskim dizajnima
• Specijalizirane verzije za više ili niže raspone

Temperaturne performanse

• Standardno: -50 do +120 °C
• Visokotemperaturne verzije: do 175 °C
• Bolja termička stabilnost nego kompresija
• Pomak niže nule s temperaturom

Troškovi

Viši trošak

• Tipično 2-4× trošak akcelerometara kompresije
• Složenija proizvodnja
• Potrebne su strože tolerancije
• Vrhunski materijali i procesi

Opravdanje troškova

• Kritične primjene gdje je točnost bitna
• Teške situacije montaže
• Referentni standardi i kalibracija
• Dugoročne trajne instalacije
• Kada su pogreške u mjerenju skupe

Kriteriji odabira

Odaberite način smicanja kada:

• Montiranje na tanke ili fleksibilne konstrukcije
• Očekuju se temperaturne promjene
• Potrebna najveća točnost
• Referentna ili kalibracijska primjena
• Dugoročna trajna instalacija s kritičnom stabilnošću

Način kompresije je adekvatan kada:

• Rutinsko industrijsko praćenje
• Krute montažne površine
• Proračunska ograničenja
• Standardna točnost dovoljna
• Privremena mjerenja

Proizvođači i modeli

• Većina proizvođača akcelerometara nudi dizajne smicanja
• Često se označavaju kao "premium" ili "precizni" modeli
• Industrijski akcelerometri: mnogi su u načinu rada smicanja
• Dostupne su verzije IEPE i punjenja

Akcelerometri smicanja predstavljaju vrhunsku razinu piezoelektričnih senzora vibracija, nudeći vrhunsko odbijanje osnovnog naprezanja, toplinsku stabilnost i točnost mjerenja u usporedbi s kompresijskim dizajnom. Iako ih viša cijena ograničava u kritičnim primjenama, senzori smicanja optimalan su izbor kada je kvaliteta mjerenja najvažnija, uvjeti montaže zahtjevni ili je dugoročna stabilnost bitna.

---

← Natrag na glavni indeks