압전 가속도계란 무엇인가요? 진동 센서 • 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"은 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 제품입니다. 압전 가속도계란 무엇인가요? 진동 센서 • 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"은 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 제품입니다.

압전 가속도계란? 진동 센서란?

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압전 가속도계 이해

정의: 압전 가속도계란 무엇인가?

압전 가속도계 이다 진동 특정 결정이 기계적 응력을 받을 때 전기적 전하를 생성하는 압전 효과를 사용하여 기계적 변환을 수행하는 센서 가속 진동 진폭에 비례하는 전기 신호로 변환합니다. 센서가 가속을 받으면 내부 질량(지진 질량)이 압전 결정 소자를 압축하거나 신장시켜 전하 또는 전압을 생성하고, 이 전하는 조절되어 측정 신호로 출력됩니다.

압전 가속도계는 넓은 주파수 범위(0.5Hz ~ 50kHz 이상), 높은 감도, 견고성, 그리고 자체 발전 특성(감지 소자 자체에 외부 전원이 필요 없음)으로 인해 산업 분야에서 가장 널리 사용되는 진동 센서입니다. 이는 현대 진동 센서의 기반을 형성합니다. 진동 분석 및 상태 모니터링 프로그램.

압전 효과

물리적 원리

  • 특정 결정(석영, 전기석) 및 세라믹(PZT, 티탄산바륨)은 압전성입니다.
  • 기계적 응력은 결정 표면에 전하를 생성합니다.
  • 가해진 힘에 비례한 전하
  • 가역효과(전압을 인가하면 변형이 일어남)
  • 자체 발전(충전 생성에 전력 필요 없음)

가속도계에서

  1. 진동은 센서 베이스와 하우징을 가속합니다.
  2. 내부 지진 질량은 힘(F = m × a)을 받습니다.
  3. 힘은 압전 결정을 압축합니다
  4. 크리스탈은 힘(따라서 가속도)에 비례하는 전하를 생성합니다.
  5. 전극에 수집된 전하를 측정 가능한 신호로 변환

압전 가속도계의 종류

내부 디자인으로

압축 유형

  • 가장 흔한 디자인
  • 질량과 바닥 사이에 압축된 결정
  • 견고하고 넓은 온도 범위
  • 혹독한 환경에 적합

전단 유형

  • 질량 운동에 의해 전단된 결정
  • 우수한 기저 변형률 분리
  • 더 나은 저주파 응답
  • 온도 변화에 덜 민감함
  • 프리미엄 성능

굽힘(굽힘) 유형

  • 굽힘 구성의 크리스탈
  • 높은 감도 가능
  • 산업용 응용 분야에서는 덜 일반적입니다.

전자제품 종류별

충전 모드

  • 출력은 전하(피코쿨롱)입니다.
  • 외부 전하 증폭기가 필요합니다
  • 극한 온도 기능(최대 650°C)
  • 고임피던스 출력(케이블에 민감)
  • 특수 응용 프로그램

IEPE/ICP(전압 모드)

  • 내장된 전자 장치는 전하를 전압으로 변환합니다.
  • IEPE 산업 표준입니다
  • 저임피던스 출력
  • 간단한 연결성
  • 산업용 95%+

성능 사양

감도

  • 단위 가속도당 출력(mV/g, pC/g)
  • 일반: IEPE의 경우 10-100 mV/g, 충전 모드의 경우 1-100 pC/g
  • 감도가 높을수록 해상도는 좋아지지만 범위는 좁아집니다.
  • 예상 진동 수준에 따른 선택

주파수 범위

  • 저주파: 전자 장치에 따라 0.5-5Hz
  • 고주파: 5-50kHz 공진까지
  • 사용 가능 범위: 일반적으로 공진 주파수의 1/3까지
  • 마운팅 효과: 장착방법에 따라 고주파 응답이 제한됨

진폭 범위

  • 일반 용도: ±50g ~ ±500g
  • 고감도: ±5g ~ ±50g
  • 충격 센서: ±500g ~ ±10,000g
  • 범위를 초과해서는 안 됩니다(클리핑, 손상)

선정 기준

일반 기계 모니터링용

  • 100 mV/g IEPE 가속도계
  • ±50g 범위
  • 주파수 범위 1Hz – 10kHz
  • 산업용 온도 등급(-40~+120°C)
  • 밀폐형

베어링 결함 감지용

  • 더 높은 주파수 응답(20kHz 이상)
  • 중간 민감도(10-50 mV/g)
  • 넓은 다이내믹 레인지
  • 최상의 고주파 커플링을 위한 스터드 마운팅

고온 응용 분야용

  • 고온 IEPE(최대 175°C) 또는 충전 모드(최대 650°C)
  • 특수 장착 및 케이블링
  • 온도 성능을 위해 일부 성능을 희생할 수 있습니다.

장착 및 설치

성능에 미치는 영향 증가

  • 스터드 마운트: 최고(플랫~10kHz 이상)
  • 접착제: 좋음(7-8kHz까지 평탄함)
  • 자기: 허용 가능(2-3kHz까지 평탄)
  • 프로브/핸드헬드: 불량(저주파수에 한함, 질적)

설치 요구 사항

  • 깨끗하고 평평한 장착 표면
  • 스터드 장착을 위한 적절한 토크
  • 얇고 균일한 접착층
  • 자석 받침대가 완전히 장착됨
  • 당김을 방지하기 위해 케이블 고정

압전 가속도계, 특히 IEPE 유형은 산업용 진동 모니터링의 핵심입니다. 넓은 주파수 응답, 높은 감도, 견고성, 그리고 (IEPE의 경우) 단순성이 결합되어 전 세계 대부분의 회전 기계 애플리케이션에서 상태 모니터링, 진단 및 밸런싱에 가장 적합한 센서로 자리매김했습니다.

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