Bīdes akselerometru izpratne
Definīcija: Kas ir bīdes akselerometrs?
Bīdes akselerometrs (saukts arī par bīdes režīma akselerometru) ir sava veida pjezoelektriskais akselerometrs kur iekšējā seismiskā masa pieliek bīdes spriegumu (nevis spiedes spriegumu) pjezoelektriskajiem kristāla elementiem, kad paātrinājums notiek. Šī bīdes režīma konfigurācija nodrošina labāku bāzes deformācijas izolāciju (imunitāti pret montāžas virsmas deformāciju), labāku termisko pārejas reakciju un zemāku jutību pret montāžas griezes momenta izmaiņām salīdzinājumā ar kompresijas režīma konstrukcijām, padarot bīdes akselerometrus par galveno izvēli kritiski svarīgām situācijām. vibrācija mērījumiem, kam nepieciešama visaugstākā precizitāte un stabilitāte.
Lai gan bīdes režīma sensori ir dārgāki nekā standarta kompresijas režīma akselerometri, tos plaši izmanto precīzās lietojumprogrammās, atsauces standartos, pastāvīgās uzraudzības sistēmās un jebkurā situācijā, kad mērījumu kvalitāte attaisno papildu izmaksas.
Uzbūves un darbības princips
Iekšējais dizains
- Centrālais ieraksts: Stingra montāžas tapa caur sensora centru
- Seismiskā masa: Gredzens vai cilindrs ap centrālo stabu
- Pjezo elementi: Kristāli, kas savienoti starp masu un centrālo stabu
- Iepriekšēja ielāde: Masa, kas iepriekš ielādēta pret kristāliem
- Bīdes konfigurācija: Paātrinājums rada tangenciālu (bīdes) spriegumu kristālos
Kā darbojas bīdes režīms
- Korpuss paātrinās vibrācijas ietekmē
- Seismiskā masa pretojas paātrinājumam (F = m × a)
- Masa mēģina slīdēt tangenciāli attiecībā pret centrālo stabu
- Rada bīdes spriegumu pjezoelektriskajos elementos
- Bīdes spriegums rada elektrisko lādiņu
- Lādiņa proporcionāla paātrinājumam
Priekšrocības salīdzinājumā ar saspiešanas režīmu
Bāzes celma izolācija
Galvenā priekšrocība:
- Montāžas virsmas saliekums tieši neietekmē kristāla spriegumu
- Bīdes elementi, kas izolēti no bāzes deformācijas
- Var uzstādīt uz plānām, elastīgām konstrukcijām bez kļūdām
- Saspiešanas režīms rāda viltus signālus no bāzes deformācijas
- Kritiski svarīgs mērījumiem uz lokšņu metāla, viegliem korpusiem
Termiskā pārejošā imunitāte
- Labāka temperatūras izmaiņu noraidīšana
- Zemāks piroelektriskais efekts (lādiņš no temperatūras izmaiņām)
- Stabilāks nulles punkts
- Svarīgi mērījumiem ar temperatūras svārstībām
Montāžas griezes momenta nejutīgums
- Veiktspēju mazāk ietekmē tapu griezes momenta svārstības
- Vairāk atkārtojamu instalāciju
- Nepieciešama mazāk kritiska griezes momenta kontrole
Labāka stabilitāte
- Mazāka dreifēšana laika gaitā
- Stabilāka kalibrēšana
- Vēlams references un metroloģijas vajadzībām
Pieteikumi
Atsauces standarti
- Kalibrēšanas atsauces sensori
- Metroloģijas un standartu laboratorijas
- Secīgi kalibrēšanas meistari
- Nepieciešamā augstākā precizitāte
Kritisko mašīnu uzraudzība
- Augstas vērtības iekārtu pastāvīga uzraudzība
- Atomelektrostacijas
- Liela turbokompresoru iekārta
- Kur uzticamība un precizitāte ir vissvarīgākā
Precīzijas mērījumi
- Modālā testēšana un strukturālā dinamika
- Pētniecība un attīstība
- Pieņemšanas testēšana
- Līgumpārbaudes mērījumi
Sarežģītas montāžas situācijas
- Plānas lokšņu metāla konstrukcijas
- Viegli mašīnu korpusi
- Elastīgas montāžas virsmas
- Kur bāzes deformācija ietekmētu kompresijas sensorus
Veiktspējas raksturlielumi
Frekvenču diapazons
- Līdzīgi kā kompresijas akselerometri
- Zema frekvence: 0,5–5 Hz atkarībā no konstrukcijas
- Augsta frekvence: līdz rezonansei (20–70 kHz atkarībā no izmēra)
- Ļoti plašs lietošanas diapazons
Amplitūdas diapazons
- Parasti no ±50 g līdz ±500 g
- Līdzīgi kompresijas dizainiem
- Specializētas versijas augstākiem vai zemākiem diapazoniem
Temperatūras veiktspēja
- Standarts: no -50 līdz +120°C
- Augstas temperatūras versijas: līdz 175°C
- Labāka termiskā stabilitāte nekā saspiešanas gadījumā
- Zemāka nulles nobīde atkarībā no temperatūras
Izmaksu apsvērumi
Augstākas izmaksas
- Parasti 2–4 reizes lielākas par kompresijas akselerometru izmaksām
- Sarežģītāka ražošana
- Nepieciešamas stingrākas pielaides
- Augstākās kvalitātes materiāli un procesi
Izmaksu pamatojums
- Kritiski pielietojumi, kuros precizitāte ir būtiska
- Sarežģītas montāžas situācijas
- Atsauces standarti un kalibrēšana
- Ilgtermiņa pastāvīgas instalācijas
- Kad mērījumu kļūdas ir dārgas
Atlases kritēriji
Izvēlieties bīdes režīmu, ja:
- Montāža uz plānām vai elastīgām konstrukcijām
- Sagaidāmas temperatūras pārejas
- Nepieciešamā augstākā precizitāte
- Atsauces vai kalibrēšanas lietojumprogramma
- Ilgtermiņa pastāvīga uzstādīšana ar kritiski svarīgu stabilitāti
Saspiešanas režīms ir atbilstošs, ja:
- Regulāra rūpnieciskā uzraudzība
- Stingras montāžas virsmas
- Budžeta ierobežojumi
- Pietiekama standarta precizitāte
- Pagaidu mērījumi
Ražotāji un modeļi
- Lielākā daļa akselerometru ražotāju piedāvā bīdes konstrukcijas
- Bieži apzīmēti kā “premium” vai “precīzās” klases modeļi
- Industriālie akselerometri: daudzi ir bīdes režīma
- Pieejamas gan IEPE, gan uzlādes režīma versijas
Bīdes akselerometri pārstāv pjezoelektrisko vibrācijas sensoru augstākās klases pārstāvjus, piedāvājot labāku bāzes deformācijas novērsumu, termisko stabilitāti un mērījumu precizitāti salīdzinājumā ar kompresijas konstrukcijām. Lai gan to augstākās izmaksas ierobežo izmantošanu kritiskos pielietojumos, bīdes režīma sensori ir optimāla izvēle, ja mērījumu kvalitāte ir vissvarīgākā, montāžas apstākļi ir sarežģīti vai ir nepieciešama ilgtermiņa stabilitāte.
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 