Izpratne par IEPE akselerometriem
Definīcija: Kas ir IEPE akselerometrs?
IEPE akselerometrs (Integrētais elektronikas pjezoelektriskais, saukts arī par ICP®, sprieguma režīma vai nemainīgas strāvas akselerometru) ir pjezoelektriskais akselerometrs ar iebūvētu signāla kondicionēšanas elektroniku, ko darbina nemainīga strāva (parasti 2–20 mA), kas tiek piegādāta caur to pašu divu vadu kabeli, kas pārraida izejas signālu. Iekšējā elektronika pārveido pjezoelektriskā kristāla augstas pretestības lādiņu zemas pretestības sprieguma izejā, novēršot nepieciešamību pēc ārēja sprieguma avota. lādiņa pastiprinātāji un ļaujot izmantot vienkāršus, lētus koaksiālos kabeļus lielos attālumos.
IEPE akselerometri ir kļuvuši par nozares standartu rūpnieciskajā ražošanā. vibrācija uzraudzība, ko izmanto vairāk nekā 90% lietojumprogrammās to vienkāršības, uzticamības un izmaksu efektivitātes dēļ. Tie ir izvēles sensori stāvokļa uzraudzībai, līdzsvarošana, un problēmu novēršanu lielākajā daļā rūpniecisko vidi.
Darbības princips
Iekšējā konstrukcija
- Pjezoelektriskais elements: Ģenerē lādiņu proporcionāli paātrinājums
- Iebūvēts pastiprinātājs: FET vai IC pastiprinātājs sensora korpusā
- Impedances konvertēšana: Pārveido augstas pretestības lādiņu (pC) zemas pretestības spriegumā (mV)
- Viens kabelis: Divvadu kabelis gan strāvas, gan signāla nodrošināšanai
Jaudas un signāla ceļš
- Instruments nodrošina nemainīgu strāvu (parasti 4 mA)
- Strāva darbina iekšējo elektroniku
- Vibrācija modulē spriegumu uz tā paša kabeļa
- Maiņstrāvas savienotā izeja (vibrācijas signāls) darbojas ar līdzstrāvas nobīdes spriegumu
- Instruments atdala līdzstrāvas jaudu no maiņstrāvas signāla
Galvenās priekšrocības
Vienkāršība
- Nav nepieciešams ārējs pastiprinātājs
- Vienkāršs divu vadu savienojums
- Standarta koaksiālais kabelis (lēts)
- Vienkārša uzstādīšana un iestatīšana
Garu kabeļu iespējas
- Zemas pretestības izeja vada garus kabeļus
- Kabeļu garums līdz 300 m (1000 pēdām) ir praktisks
- Minimāla signāla degradācija
- Nav īpašu kabeļu prasību
Trokšņa imunitāte
- Zema pretestība, mazāk uzņēmīga pret elektriskiem traucējumiem
- Labāka EMI/RFI noraidīšana nekā uzlādes režīmā
- Piemērots elektriski trokšņainām vidēm
Izmaksu efektivitāte
- Novērš dārgus lādiņu pastiprinātājus
- Samazina sistēmas izmaksas
- Zemākas uzstādīšanas izmaksas
- Nozares standarta sensori ir plaši pieejami
Specifikācijas un veiktspēja
Tipiskas specifikācijas
- Jutīgums: 10–100 mV/g parastais (100 mV/g standarta)
- Frekvenču diapazons: 0,5 Hz–10 kHz (zemfrekvences atslēgšana no maiņstrāvas savienojuma)
- Mērījumu diapazons: ±50 g līdz ±500 g tipiski
- Temperatūras diapazons: Standarta temperatūra -50°C līdz +120°C; augstas temperatūras versijas līdz +175°C
- Nepieciešamā jauda: 18–30 V līdzstrāva, 2–20 mA nemainīga strāva
Veiktspējas raksturlielumi
- Lieliska linearitāte (parasti < 1% kļūda)
- Zema trokšņa grīda
- Laba frekvences raksturlīknes vienmērība
- Stabila kalibrēšana laika gaitā
Ierobežojumi
Zemas frekvences reakcija
- Maiņstrāvas savienota izeja (kondensatoru bloki līdzstrāvai)
- Zemfrekvences robežvērtība parasti 0,5–2 Hz (-3 dB punkts)
- Nevar izmērīt patieso līdzstrāvu vai ļoti lēnas izmaiņas
- Piemērots lielākajai daļai mašīnu (>300 apgr./min.), bet ierobežojumi ļoti maziem ātrumiem
Temperatūras ierobežojumi
- Standarta IEPE ierobežots līdz ~120°C
- Augstas temperatūras versijas līdz 175°C, bet dārgākas
- Virs robežvērtībām elektronika sabojājas
- Alternatīva: uzlādes režīma akselerometri ļoti augstām temperatūrām (>200°C)
Zemes cilpas jutība
- Parastā režīma noraidījums mērens
- Var ietekmēt zemes potenciālu atšķirības
- Svarīga ir pareiza zemējuma un izolācijas nodrošināšana
- Parasti ar pareizu uzstādīšanu problēmas nerodas
Pieteikumi
Stāvokļa uzraudzība
- Maršruta datu vākšana ar datu savācējiem
- Pastāvīgas tiešsaistes uzraudzības sistēmas
- Pagaidu uzraudzība problēmu novēršanai
- Visizplatītākais rūpnieciskais vibrācijas sensors
Līdzsvars
- Lauka balansēšanas mērījumi
- Veikalu balansēšanas mašīnas
- Amplitūdas un fāzes mērīšana
Pieņemšanas pārbaude
- Jaunu iekārtu nodošana ekspluatācijā
- Pēc remonta verifikācija
- Līgumā noteiktā vibrācijas pārbaude
IEPE salīdzinājumā ar citiem akselerometru veidiem
IEPE un uzlādes režīms
- IEPE: Iebūvēta elektronika, vienkāršs kabelis, zemākas izmaksas, ierobežota temperatūra
- Uzlādes režīms: Nav elektronikas, nepieciešams uzlādes pastiprinātājs, iespējamas ekstremālas temperatūras
- Izmantojiet IEPE: 95% rūpnieciskiem lietojumiem
- Lietošanas maksa: Ekstrēmas temperatūras (>175°C), kodolvide, īpaši pielietojumi
IEPE pret MEMS
- IEPE: Pjezoelektriskais kristāls, augstāka veiktspēja, nozares standarts
- MEMS: Mikroapstrādāts silīcijs, zemākas izmaksas, integrētas sistēmas
- IEPE priekšrocības: Labāka jutība, plašāks joslas platums, pārbaudīta uzticamība
- MEMS priekšrocības: Zemākas izmaksas, mazāks izmērs, līdzstrāvas reakcija
Instalēšanas labākā prakse
Montāžas metodes
- Stiprinājums ar tapām: Vislabākā veiktspēja, augstākā frekvence (līdz 10+ kHz)
- Līme: Laba veiktspēja, daļēji pastāvīga (līdz 7–8 kHz)
- Magnētiskais: Ērts, pieņemams ikdienas uzraudzībai (līdz 2–3 kHz)
- Rokas ierīce: Tikai ātra pārbaude, ierobežota precizitāte un frekvenču diapazons
Kabeļu apsvērumi
- Izmantojiet kvalitatīvu koaksiālo kabeli
- Izvairieties no kabeļu bojājumiem (saspiešanas, asiem līkumiem)
- Nostipriniet kabeli, lai novērstu vibrāciju
- Turiet kabeļus tālāk no augstsprieguma avotiem
- Pārbaudiet nepārtrauktību un izolāciju
Barošanas avota pārbaude
- Pārliecinieties, vai instruments nodrošina pareizu nemainīgu strāvu (tipiski 2–20 mA)
- Pārbaudiet nobīdes spriegumu (parasti 8–12 VDC)
- Nodrošiniet atbilstošu barošanas spriegumu (18–30 V DC)
- Pārbaudiet instrumentu ar zināmu labu sensoru
IEPE akselerometri ir optimāls veiktspējas, vienkāršības un izmaksu līdzsvars rūpnieciskajā vibrācijas uzraudzībā. To integrētā elektronika, vienkāršā savienojamība un stabila veiktspēja ir padarījusi tos par nepārspējamu izvēli stāvokļa uzraudzībai, balansēšanai un problēmu novēršanai visās nozarēs, aizstājot vecās uzlādes režīma un sprieguma izejas tehnoloģijas lielākajā daļā standarta lietojumprogrammu.
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 