IEPE აქსელერომეტრების გაგება
განმარტება: რა არის IEPE აქსელერომეტრი?
IEPE აქსელერომეტრი (ინტეგრირებული ელექტრონიკის პიეზო-ელექტრო, ასევე ცნობილი როგორც ICP®, ძაბვის რეჟიმი ან მუდმივი დენის აქსელერომეტრი) არის პიეზოელექტრული აქსელერომეტრი ჩაშენებული სიგნალის კონდიცირების ელექტრონიკით, რომელიც იკვებება მუდმივი დენით (როგორც წესი, 2-20 mA), რომელიც მიეწოდება იმავე ორმავთულიანი კაბელის მეშვეობით, რომელიც გადასცემს გამომავალ სიგნალს. შიდა ელექტრონიკა გარდაქმნის პიეზოელექტრული კრისტალიდან მაღალი წინაღობის მუხტს დაბალი წინაღობის გამომავალ ძაბვად, რაც გამორიცხავს გარე ძაბვის საჭიროებას. დამუხტვის გამაძლიერებლები და რაც შესაძლებელს ხდის მარტივი, დაბალფასიანი კოაქსიალური კაბელების გამოყენებას დიდ დისტანციებზე.
IEPE აქსელერომეტრები ინდუსტრიის სტანდარტად იქცა. ვიბრაცია მონიტორინგი, რომელიც გამოიყენება 90%-ზე მეტ აპლიკაციაში მათი სიმარტივის, საიმედოობისა და ეკონომიურობის გამო. ისინი მდგომარეობის მონიტორინგისთვის სასურველი სენსორებია, დაბალანსება, და პრობლემების მოგვარება სამრეწველო გარემოს უმეტესობაში.
ოპერაციული პრინციპი
შიდა მშენებლობა
- პიეზოელექტრული ელემენტი: პროპორციული მუხტის გენერირება აჩქარება
- ჩაშენებული გამაძლიერებელი: FET ან IC გამაძლიერებელი სენსორის კორპუსის შიგნით
- წინაღობის კონვერსია: მაღალი წინაღობის მუხტს (pC) დაბალი წინაღობის ძაბვად (mV) გარდაქმნის
- ერთი კაბელი: ორგამტარი კაბელი როგორც დენის, ასევე სიგნალისთვის
სიმძლავრე და სიგნალის გზა
- ინსტრუმენტი უზრუნველყოფს მუდმივ დენს (როგორც წესი, 4 mA)
- შიდა ელექტრონიკის დენის სიმძლავრე
- ვიბრაცია იმავე კაბელზე ძაბვას მოდულირებს
- ცვლადი დენის მიერთებული გამომავალი (ვიბრაციის სიგნალი) მუშაობს მუდმივი დენის ძაბვაზე
- ინსტრუმენტი განასხვავებს მუდმივი დენის სიგნალს ცვლადი დენის სიგნალისგან
ძირითადი უპირატესობები
სიმარტივე
- გარე გამაძლიერებელი არ არის საჭირო
- მარტივი ორსადენიანი კავშირი
- სტანდარტული კოაქსიალური კაბელი (დაბალი ფასი)
- მარტივი ინსტალაცია და დაყენება
გრძელი კაბელის შესაძლებლობა
- დაბალი წინაღობის გამომავალი დენი გრძელ კაბელებს მართავს
- კაბელის სიგრძე პრაქტიკულად 300 მ-მდე (1000 ფუტი)
- მინიმალური სიგნალის დეგრადაცია
- სპეციალური კაბელის მოთხოვნები არ არსებობს
ხმაურისადმი იმუნიტეტი
- დაბალი წინაღობა, ნაკლებად მგრძნობიარე ელექტრული ჩარევის მიმართ
- უკეთესი EMI/RFI უარყოფა, ვიდრე დატენვის რეჟიმი
- შესაფერისია ელექტრო ხმაურიანი გარემოსთვის
ეკონომიურობა
- ძვირადღირებული დამუხტვის გამაძლიერებლების აღმოფხვრა
- ამცირებს სისტემის ხარჯებს
- ინსტალაციის დაბალი ღირებულება
- ინდუსტრიის სტანდარტული სენსორები ფართოდ ხელმისაწვდომია
სპეციფიკაციები და შესრულება
ტიპიური სპეციფიკაციები
- მგრძნობელობა: 10-100 მვ/გ ჩვეულებრივი (100 მვ/გ სტანდარტული)
- სიხშირის დიაპაზონი: 0.5 Hz – 10 kHz (დაბალი სიხშირის გათიშვა AC შეერთებიდან)
- გაზომვის დიაპაზონი: ±50 გ-დან ±500 გ-მდე ტიპიური
- Ტემპერატურის დიაპაზონი: სტანდარტული -50°C-დან +120°C-მდე; მაღალი ტემპერატურის ვერსიები +175°C-მდე
- საჭირო სიმძლავრე: 18-30 ვოლტი მუდმივი დენი, 2-20 მA მუდმივი დენი
შესრულების მახასიათებლები
- შესანიშნავი წრფივობა (როგორც წესი < 1% შეცდომა)
- დაბალი ხმაურის იატაკი
- კარგი სიხშირის რეაგირების სიბრტყე
- დროთა განმავლობაში სტაბილური კალიბრაცია
შეზღუდვები
დაბალი სიხშირის რეაგირება
- ცვლადი დენის მიერთებული გამომავალი (კონდენსატორის ბლოკები DC)
- დაბალი სიხშირის გამყოფი, როგორც წესი, 0.5-2 ჰც (-3 დბ წერტილი)
- შეუძლებელია ნამდვილი მუდმივი ძაბვის გაზომვა ან ძალიან ნელი ცვლილებების გაზომვა
- საკმარისია უმეტესი დანადგარისთვის (>300 ბრ/წთ), მაგრამ შეზღუდულია ძალიან დაბალი სიჩქარისთვის
ტემპერატურის შეზღუდვები
- სტანდარტული IEPE შეზღუდულია ~120°C-ით
- მაღალი ტემპერატურის ვერსიები 175°C-მდე, მაგრამ უფრო ძვირი
- ლიმიტების გადაჭარბების შემთხვევაში, ელექტრონიკა ვერ ხერხდება
- ალტერნატივა: დამუხტვის რეჟიმის აქსელერომეტრები ძალიან მაღალი ტემპერატურისთვის (>200°C)
დამიწების მარყუჟის მგრძნობელობა
- საერთო რეჟიმის უარყოფა ზომიერი
- შეიძლება გავლენა იქონიოს მიწის პოტენციალთა სხვაობამ
- მნიშვნელოვანია სათანადო დამიწება და იზოლაცია
- როგორც წესი, სწორი ინსტალაციის პრობლემა არ არის
აპლიკაციები
მდგომარეობის მონიტორინგი
- მარშრუტზე დაფუძნებული მონაცემთა შეგროვება მონაცემთა შემგროვებლებთან
- მუდმივი ონლაინ მონიტორინგის სისტემები
- დროებითი მონიტორინგი პრობლემების გადასაჭრელად.
- ყველაზე გავრცელებული სამრეწველო ვიბრაციის სენსორი
Balancing
- ველის დაბალანსების გაზომვები
- სახელოსნოს ბალანსირების მანქანები
- ამპლიტუდის და ფაზის გაზომვა
მიღების ტესტირება
- ახალი აღჭურვილობის ექსპლუატაციაში გაშვება
- შეკეთების შემდგომი შემოწმება
- კონტრაქტით ვიბრაციის შემოწმება
IEPE vs. სხვა აქსელერომეტრების ტიპები
IEPE vs. დატენვის რეჟიმი
- IEPE: ჩაშენებული ელექტრონიკა, მარტივი კაბელი, დაბალი ღირებულება, შეზღუდული ტემპერატურა
- დატენვის რეჟიმი: ელექტრონიკა არ არის, საჭიროებს დამუხტვის გამაძლიერებელს, შესაძლებელია ექსტრემალური ტემპერატურა
- გამოიყენეთ IEPE: 95% სამრეწველო გამოყენების
- გამოყენების საფასური: ექსტრემალური ტემპერატურა (>175°C), ბირთვული გარემო, სპეციალური გამოყენება
IEPE vs. MEMS
- IEPE: პიეზოელექტრული კრისტალი, უფრო მაღალი ხარისხის, ინდუსტრიის სტანდარტი
- MEMS: მიკროდამუშავებული სილიკონი, დაბალი ღირებულება, ინტეგრირებული სისტემები
- IEPE-ს უპირატესობები: უკეთესი მგრძნობელობა, უფრო ფართო გამტარობა, დადასტურებული საიმედოობა
- MEMS-ის უპირატესობები: დაბალი ღირებულება, უფრო მცირე ზომა, DC რეაგირება
ინსტალაციის საუკეთესო პრაქტიკა
მონტაჟის მეთოდები
- სამაგრის სამაგრი: საუკეთესო შესრულება, ყველაზე მაღალი სიხშირე (10+ kHz-მდე)
- Adhesive: კარგი შესრულება, ნახევრად მუდმივი (7-8 kHz-მდე)
- მაგნიტური: მოსახერხებელი, მისაღები რუტინული მონიტორინგისთვის (2-3 kHz-მდე)
- ხელის: მხოლოდ სწრაფი სკრინინგი, შეზღუდული სიზუსტე და სიხშირის დიაპაზონი
კაბელის მოსაზრებები
- გამოიყენეთ ხარისხიანი კოაქსიალური კაბელი
- მოერიდეთ კაბელის დაზიანებას (დამსხვრევა, მკვეთრი მოხრა)
- დაამაგრეთ კაბელი ვიბრაციის თავიდან ასაცილებლად
- კაბელები მაღალი ძაბვის წყაროებისგან მოშორებით შეინახეთ
- შეამოწმეთ უწყვეტობა და იზოლაცია
კვების წყაროს შემოწმება
- დარწმუნდით, რომ ინსტრუმენტი უზრუნველყოფს შესაბამის მუდმივ დენს (ტიპიური 2-20 mA)
- შეამოწმეთ გადახრის ძაბვა (როგორც წესი, 8-12 ვოლტი)
- უზრუნველყოფილი უნდა იყოს საკმარისი კვების ძაბვა (18-30 ვოლტი).
- ინსტრუმენტის დასადასტურებლად ტესტირება ცნობილი სენსორით
IEPE აქსელერომეტრები წარმოადგენენ მუშაობის, სიმარტივისა და ღირებულების ოპტიმალურ ბალანსს სამრეწველო ვიბრაციის მონიტორინგისთვის. მათი ინტეგრირებული ელექტრონიკა, მარტივი კავშირი და საიმედო მუშაობა მათ ყველა ინდუსტრიაში მდგომარეობის მონიტორინგის, დაბალანსებისა და პრობლემების მოგვარების აპლიკაციების უპირობო არჩევნად აქცევს, რითაც სტანდარტულ აპლიკაციებში ძველი დატენვის რეჟიმისა და ძაბვის გამომავალი ტექნოლოგიები ჩაანაცვლა.