Kas yra pjezoelektrinis akcelerometras? Vibracijos jutiklis • Nešiojamas balansyras, vibracijos analizatorius "Balanset", skirtas dinaminiam trupintuvų, ventiliatorių, mulčintuvų, kombainų sraigtų, velenų, centrifugų, turbinų ir daugelio kitų rotorių balansavimui. Kas yra pjezoelektrinis akcelerometras? Vibracijos jutiklis • Nešiojamas balansyras, vibracijos analizatorius "Balanset", skirtas dinaminiam trupintuvų, ventiliatorių, mulčintuvų, kombainų sraigtų, velenų, centrifugų, turbinų ir daugelio kitų rotorių balansavimui.

Kas yra pjezoelektrinis akselerometras? Vibracijos jutiklis

Paskelbė admin svetainėje

Pjezoelektrinių akselerometrų supratimas

Apibrėžimas: Kas yra pjezoelektrinis akselerometras?

Pjezoelektrinis akselerometras yra vibracija jutiklis, kuris naudoja pjezoelektrinį efektą – kai tam tikri kristalai mechaniškai veikiami generuoja elektros krūvį – mechaniniam poveikiui konvertuoti pagreitis į elektrinį signalą, proporcingą vibracijos amplitudei. Kai jutiklis patiria pagreitį, vidinė masė (seisminė masė) suspaudžia arba ištempia pjezoelektrinius kristalinius elementus, sukurdama elektros krūvį arba įtampą, kuri yra kondicionuojama ir išvedama kaip matavimo signalas.

Pjezoelektriniai akselerometrai yra plačiausiai pramonėje naudojami vibracijos jutikliai dėl plataus dažnių diapazono (nuo 0,5 Hz iki 50+ kHz), didelio jautrumo, tvirtumo ir savaiminio generavimo (nereikia išorinio maitinimo šaltinio pačiam jutimo elementui). Jie sudaro šiuolaikinių įrenginių pagrindą. vibracijos analizė ir būklės stebėjimo programas.

Pjezoelektrinis efektas

Fizinis principas

  • Kai kurie kristalai (kvarcas, turmalinas) ir keramika (PZT, bario titanatas) yra pjezoelektriniai
  • Mechaninis įtempis sukuria elektros krūvį kristalų paviršiuose
  • Krūvis proporcingas taikomai jėgai
  • Grįžtamasis efektas (įtampos taikymas sukelia deformaciją)
  • Savaime generuojantis (nereikia energijos įkrovai generuoti)

Akselerometre

  1. Vibracija pagreitina jutiklio pagrindą ir korpusą
  2. Vidinę seisminę masę veikia jėga (F = m × a)
  3. Jėga suspaudžia pjezoelektrinį kristalą
  4. Kristalas generuoja krūvį, proporcingą jėgai (taigi ir pagreičiui)
  5. Krūvis surenkamas ant elektrodų ir paverčiamas išmatuojamu signalu

Pjezoelektrinių akselerometrų tipai

Pagal vidinį dizainą

Suspaudimo tipas

  • Dažniausiai pasitaikantis dizainas
  • Kristalas suspaustas tarp masės ir pagrindo
  • Tvirtas, platus temperatūrų diapazonas
  • Tinka atšiaurioms aplinkoms

Šlyties tipas

  • Kristalas, kirptas masės judėjimo
  • Puiki bazinės deformacijos izoliacija
  • Geresnis žemo dažnio atsakas
  • Mažiau jautrus temperatūros pokyčiams
  • Aukščiausios kokybės našumas

Lankstymo (lenkimo) tipas

  • Kristalas lenkimo konfigūracijoje
  • Galimas didelis jautrumas
  • Rečiau pasitaiko pramoniniuose taikymuose

Pagal elektronikos tipą

Įkrovimo režimas

  • Išvestis yra krūvis (pikokulonai)
  • Reikalingas išorinis įkrovimo stiprintuvas
  • Ekstremalios temperatūros atsparumas (iki 650 °C)
  • Didelės varžos išvestis (jautri kabeliui)
  • Specializuotos programos

IEPE/ICP (įtampos režimas)

  • Integruota elektronika konvertuoja krūvį į įtampą
  • IEPE yra pramonės standartas
  • Mažos varžos išėjimas
  • Paprastas prijungimas
  • 95%+ pramoninių pritaikymų

Našumo specifikacijos

Jautrumas

  • Išvesties signalas pagreičio vienetui (mV/g, pC/g)
  • Tipinė: 10–100 mV/g IEPE atveju; 1–100 pC/g įkrovimo režimu
  • Didesnis jautrumas = geresnė skiriamoji geba, bet mažesnis diapazonas
  • Pasirinkimas pagal numatomą vibracijos lygį

Dažnių diapazonas

  • Žemas dažnis: 0,5–5 Hz, priklausomai nuo elektronikos
  • Aukštas dažnis: 5–50 kHz rezonanso
  • Naudojamas diapazonas: Paprastai iki 1/3 rezonansinio dažnio
  • Montavimo poveikis: Montavimo būdas riboja aukšto dažnio atsaką

Amplitudės diapazonas

  • Bendroji paskirtis: nuo ±50 g iki ±500 g
  • Didelis jautrumas: nuo ±5 g iki ±50 g
  • Smūgio jutikliai: nuo ±500 g iki ±10 000 g
  • Neturi viršyti diapazono (nukirpimas, pažeidimas)

Atrankos kriterijai

Bendrosios technikos stebėjimui

  • 100 mV/g IEPE akselerometras
  • ±50 g diapazonas
  • Dažnių diapazonas 1 Hz–10 kHz
  • Pramoninės temperatūros įvertinimas (nuo -40 iki +120 °C)
  • Hermetiškai uždaryta

Guolių defektų aptikimui

  • Didesnis dažnių atsakas (iki 20+ kHz)
  • Vidutinis jautrumas (10–50 mV/g)
  • Platus dinaminis diapazonas
  • Smeigių tvirtinimas geriausiam aukšto dažnio sujungimui

Aukštos temperatūros reikmėms

  • Aukštos temperatūros IEPE (iki 175 °C) arba įkrovimo režimas (iki 650 °C)
  • Specialus tvirtinimas ir kabelių sujungimas
  • Gali paaukoti tam tikrą našumą dėl temperatūros atsparumo

Montavimas ir įrengimas

Montavimo poveikis našumui

  • Smeigės tvirtinimas: Geriausias (plokštas iki 10+ kHz)
  • Klijai: Geras (plokštas iki 7–8 kHz)
  • Magnetinis: Priimtinas (plokštas iki 2–3 kHz)
  • Zondas / nešiojamas: Prastas (apsiriboja žemais dažniais, kokybiškas)

Įrengimo reikalavimai

  • Švarus, lygus tvirtinimo paviršius
  • Tinkamas sukimo momentas smeigių tvirtinimui
  • Plonas, lygus klijų sluoksnis
  • Magnetinis pagrindas visiškai pritvirtintas
  • Kabelis pritvirtintas, kad nebūtų traukiamas

Pjezoelektriniai akselerometrai, ypač IEPE tipo, yra pramoninio vibracijos stebėjimo pagrindas. Dėl plataus dažnio atsako, didelio jautrumo, patikimumo ir (IEPE atveju) paprastumo jie yra pasirinktiniai jutikliai būklės stebėjimui, diagnostikai ir balansavimui daugumoje rotacinių mašinų visame pasaulyje.

← Atgal į pagrindinį rodyklę

Kategorijos:
WhatsApp