Nyírási gyorsulásmérők megértése
Definíció: Mi az a nyírógyorsulásmérő?
Nyírási gyorsulásmérő (más néven nyírómódú gyorsulásmérő) egyfajta piezoelektromos gyorsulásmérő ahol a belső szeizmikus tömeg nyírófeszültséget (és nem nyomófeszültséget) fejt ki a piezoelektromos kristályelemekre, amikor gyorsulás előfordul. Ez a nyíró üzemmódú konfiguráció kiváló alapfeszültség-szigetelést (a szerelési felület torzulásával szembeni immunitást), jobb termikus tranziens választ és alacsonyabb érzékenységet biztosít a szerelési nyomatékváltozásokra a kompressziós üzemmódú kialakításokhoz képest, így a nyíró gyorsulásmérők a legjobb választást jelentik a kritikus rezgés a legnagyobb pontosságot és stabilitást igénylő mérések.
Bár drágábbak, mint a hagyományos kompressziós módú gyorsulásmérők, a nyírómódú érzékelőket széles körben használják precíziós alkalmazásokban, referencia standardokban, állandó megfigyelő rendszerekben és minden olyan helyzetben, ahol a mérési minőség indokolja a többletköltségeket.
Felépítési és működési elv
Belső kialakítás
- Középső bejegyzés: Merev rögzítőcsap az érzékelő közepén keresztül
- Szeizmikus tömeg: Gyűrű vagy henger a középső oszlop körül
- Piezo elemek: Kristályok kötődnek a tömeg és a középső oszlop között
- Előtöltés: Kristályokhoz előfeszített tömeg
- Nyírási konfiguráció: A gyorsulás tangenciális (nyíró) feszültséget okoz a kristályokban
Hogyan működik a nyírási mód
- A ház rezgéssel gyorsul
- A szeizmikus tömeg ellenáll a gyorsulásnak (F = m × a)
- A tömeg tangenciálisan próbál csúszni a középső oszlophoz képest
- Nyírófeszültséget hoz létre piezoelektromos elemekben
- A nyírófeszültség elektromos töltést generál
- A gyorsulással arányos töltés
Előnyök a tömörítési móddal szemben
Alaptörzs izolálása
Az elsődleges előny:
- A rögzítőfelület hajlítása nem befolyásolja közvetlenül a kristályfeszültséget
- Nyíróelemek izolálása az alapfeszültségből
- Vékony, rugalmas szerkezetekre hibák nélkül felszerelhető
- A kompressziós mód hamis jeleket mutat az alapfeszültségből
- Kritikus a könnyű fémházakon végzett mérésekhez
Termikus átmeneti immunitás
- A hőmérséklet-változások jobb elnyomása
- Alacsonyabb piroelektromos hatás (hőmérsékletváltozásból eredő töltés)
- Stabilabb nullpont
- Fontos a hőmérséklet-ingadozásokkal végzett méréseknél
Szerelési nyomaték érzéketlensége
- A teljesítményt kevésbé befolyásolják a csavarhúzó nyomatékának változásai
- Több ismételhető telepítés
- Kevésbé szükséges kritikus nyomatékszabályozás
Jobb stabilitás
- Alacsonyabb eltolódás az idő múlásával
- Stabilabb kalibráció
- Előnyben részesített referencia és méréstechnikai célokra
Alkalmazások
Referencia szabványok
- Kalibrációs referenciaérzékelők
- Metrológiai és szabványügyi laboratóriumok
- Egymás utáni kalibrációs mesterek
- A legnagyobb pontosság szükséges
Kritikus gépek felügyelete
- Nagy értékű berendezések állandó felügyelete
- Atomerőművek
- Nagy turbógép
- Ahol a megbízhatóság és a pontosság a legfontosabb
Precíziós mérések
- Modális tesztelés és szerkezeti dinamika
- Kutatás és fejlesztés
- Átvételi tesztelés
- Szerződéses ellenőrző mérések
Nehéz szerelési helyzetek
- Vékony lemezszerkezetek
- Könnyű gépházak
- Rugalmas rögzítőfelületek
- Ahol az alapfeszültség befolyásolná a kompresszióérzékelőket
Teljesítményjellemzők
Frekvenciatartomány
- Hasonló a kompressziós gyorsulásmérőkhöz
- Alacsony frekvencia: 0,5-5 Hz a kialakítástól függően
- Nagyfrekvenciás: rezonanciáig (20-70 kHz mérettől függően)
- Nagyon széles felhasználási tartomány
Amplitúdótartomány
- Tipikusan ±50 g és ±500 g között
- Hasonló a kompressziós kialakításokhoz
- Speciális változatok magasabb vagy alacsonyabb tartományokhoz
Hőmérsékleti teljesítmény
- Standard: -50 és +120°C között
- Magas hőmérsékletű változatok: 175°C-ig
- Jobb hőstabilitás, mint a kompressziós
- Alsó nulla eltolódás a hőmérséklettel
Költségmegfontolások
Magasabb költségek
- Általában a kompressziós gyorsulásmérők költségének 2-4-szerese
- Komplexebb gyártás
- Szigorúbb tűréshatárok szükségesek
- Prémium anyagok és eljárások
Költségindoklás
- Kritikus alkalmazások, ahol a pontosság elengedhetetlen
- Nehéz szerelési helyzetek
- Referenciastandardok és kalibrálás
- Hosszú távú állandó telepítések
- Amikor a mérési hibák költségesek
Kiválasztási kritériumok
Válassza a Nyírás módot, ha:
- Vékony vagy rugalmas szerkezetekre szerelés
- Hőmérsékleti tranziensek várhatók
- A legnagyobb pontosság szükséges
- Referencia- vagy kalibrációs alkalmazás
- Hosszú távú, állandó telepítés, ahol a stabilitás kritikus fontosságú
A tömörítési mód megfelelő, ha:
- Rutinszerű ipari monitoring
- Merev rögzítőfelületek
- Költségvetési korlátok
- Standard pontosság elegendő
- Ideiglenes mérések
Gyártók és modellek
- A legtöbb gyorsulásmérő gyártó nyírási terveket kínál
- Gyakran “prémium” vagy “precíziós” modellekként jelölik
- Ipari gyorsulásmérők: sokuk nyíró üzemmódú
- IEPE és töltő üzemmódú változatok is elérhetők
A nyírógyorsulásmérők a piezoelektromos rezgésérzékelők prémium kategóriáját képviselik, kiváló alapfeszültség-szűrést, hőstabilitást és mérési pontosságot kínálva a nyomóelektródákhoz képest. Míg magasabb költségük a kritikus alkalmazásokhoz korlátozza a használatukat, a nyírómódú érzékelők az optimális választást jelentik, ha a mérési minőség kiemelkedően fontos, a szerelési körülmények kihívást jelentenek, vagy a hosszú távú stabilitás elengedhetetlen.
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 