せん断加速度計とは？プレミアム振動センサー・ポータブルバランサー、振動アナライザー「Balanset」は、破砕機、ファン、マルチャー、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用されます。 せん断加速度計とは？プレミアム振動センサー・ポータブルバランサー、振動アナライザー「Balanset」は、破砕機、ファン、マルチャー、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用されます。

せん断加速度計とは？プレミアム振動センサー

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せん断加速度計の理解

定義: せん断加速度計とは何ですか?

せん断加速度計 （せん断モード加速度計とも呼ばれる）は、 圧電加速度計 内部の地震質量は、圧電結晶素子に（圧縮応力ではなく）せん断応力を加える。 加速度 このせん断モード構成は、圧縮モード設計と比較して、優れたベース歪み分離（取り付け面の歪みに対する耐性）、優れた熱過渡応答、および取り付けトルクの変動に対する低い感度を提供し、せん断加速度計は重要な用途に最適な選択肢となります。 振動 最高の精度と安定性を必要とする測定。.

標準的な圧縮モード加速度計よりも高価ですが、せん断モード センサーは、精密アプリケーション、参照標準、永続的な監視システム、および測定品質が追加コストを正当化するあらゆる状況で広く使用されています。.

構造と動作原理

内部設計

  • センターポスト: センサー中心を通る剛性取り付けスタッド
  • 地震質量: 中央の支柱の周りのリングまたは円筒
  • ピエゾ素子: 塊と中心柱の間に結合した結晶
  • プリロード: 結晶に対して予め負荷をかけた質量
  • せん断構成: 加速は結晶に接線方向（せん断）応力を生じさせる

せん断モードの仕組み

  1. 振動で住宅が加速
  2. 地震質量は加速度に抵抗する（F = m × a）
  3. 質量は中心柱に対して接線方向にスライドしようとする
  4. 圧電素子にせん断応力を発生させる
  5. せん断応力は電荷を生成する
  6. 加速度に比例した電荷

圧縮モードに対する利点

ベースストレインアイソレーション

主な利点:

  • 実装面の曲がりは結晶の応力に直接影響を及ぼさない
  • ベースひずみから分離されたせん断要素
  • 薄くて柔軟な構造物にエラーなく取り付け可能
  • 圧縮モードでは、ベース歪みからの誤った信号が表示されます
  • 板金、軽量ハウジングの測定に重要

熱過渡耐性

  • 温度変化に対する優れた拒絶
  • 焦電効果（温度変化による電荷）の低下
  • より安定したゼロ点
  • 温度変化のある測定に重要

取り付けトルクの鈍感性

  • スタッドトルクの変動による性能への影響が少ない
  • より繰り返し可能なインストール
  • それほど重要でないトルク制御が必要

優れた安定性

  • 時間の経過とともにドリフトが減少
  • より安定したキャリブレーション
  • 基準および計測に最適

アプリケーション

参照標準

  • 校正基準センサー
  • 計量標準研究所
  • 連続校正マスター
  • 最高の精度が求められる

重要な機械の監視

  • 高価値機器の常時監視
  • 原子力発電所
  • 大型ターボ機械
  • 信頼性と正確性が最優先される

精密測定

  • モーダルテストと構造ダイナミクス
  • 研究開発
  • 受け入れテスト
  • 契約上の検証測定

困難な取り付け状況

  • 薄い板金構造
  • 軽量機械ハウジング
  • 柔軟な取り付け面
  • ベースひずみが圧縮センサーに影響を与える場所

パフォーマンス特性

周波数範囲

  • 圧縮加速度計に類似
  • 低周波: 設計に応じて0.5～5 Hz
  • 高周波：共振まで（サイズに応じて20～70 kHz）
  • 使用可能範囲が非常に広い

振幅範囲

  • 通常±50g～±500g
  • 圧縮設計に似ている
  • より高い範囲またはより低い範囲向けの特殊バージョン

温度性能

  • 標準: -50～+120°C
  • 高温バージョン：175°Cまで
  • 圧縮よりも優れた熱安定性
  • 温度によるゼロシフトの低下

コストの考慮

コストの上昇

  • 通常、圧縮加速度計の2～4倍のコスト
  • より複雑な製造
  • より厳しい許容範囲が必要
  • 最高級の素材とプロセス

コストの正当化

  • 精度が不可欠な重要なアプリケーション
  • 困難な取り付け状況
  • 参照標準と校正
  • 長期恒久的な設置
  • 測定エラーが大きな損失をもたらす場合

選考基準

次の場合はせん断モードを選択します:

  • 薄い構造物や柔軟な構造物への取り付け
  • 気温の変動が予想される
  • 最高の精度が求められる
  • 参照または校正アプリケーション
  • 安定性が重要な長期恒久的な設置

圧縮モードが適切な場合:

  • 日常的な産業監視
  • 剛性のある取り付け面
  • 予算の制約
  • 標準精度は十分
  • 一時的な測定

メーカーとモデル

  • ほとんどの加速度計メーカーはせん断設計を提供している
  • 「プレミアム」または「プレシジョン」モデルと呼ばれることが多い
  • 産業用加速度計：多くはせん断モード
  • IEPEと充電モードの両方のバージョンが利用可能

せん断加速度計は、圧電振動センサーの中でも最高級クラスであり、圧縮型に比べて優れたベース歪み除去性能、熱安定性、そして測定精度を備えています。高コストのため、クリティカルな用途での使用は限定されますが、測定品質が最優先される場合、取り付け条件が厳しい場合、あるいは長期的な安定性が不可欠な場合などには、せん断モードセンサーが最適な選択肢となります。.

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