Zrozumienie akcelerometrów IEPE

Urządzenia

Przenośna wyważarka i analizator drgań Balanset-1A

Części

Czujnik optyczny (tachometr laserowy)

Kompletny zestaw do diagnostyki i wyważania drgań firmy Vibromera, w tym cztery czujniki drgań z kablami, moduł interfejsu sygnału, tachometr laserowy ze stojakiem magnetycznym, waga cyfrowa, kabel USB i futerał transportowy. System jest przeznaczony do wyważania wirnika polowego i monitorowania stanu urządzeń przemysłowych.

Urządzenia

Stojak magnetyczny Insize-60-kgf

Części

Balanser dynamiczny "Balanset-1A" OEM

Definicja: Czym jest akcelerometr IEPE?

Akcelerometr IEPE (Zintegrowany elektroniczny akcelerometr piezoelektryczny, zwany także ICP®, trybem napięciowym lub akcelerometrem o stałym prądzie) to akcelerometr piezoelektryczny Z wbudowaną elektroniką kondycjonującą sygnał zasilaną prądem stałym (typowo 2-20 mA) dostarczanym tym samym dwużyłowym kablem, którym przesyłany jest sygnał wyjściowy. Wewnętrzna elektronika przekształca ładunek o wysokiej impedancji z kryształu piezoelektrycznego w napięcie wyjściowe o niskiej impedancji, eliminując potrzebę stosowania zewnętrznych wzmacniacze ładunku i umożliwiając wykorzystanie prostych, tanich kabli koncentrycznych na duże odległości.

Akcelerometry IEPE stały się standardem przemysłowym w zastosowaniach przemysłowych wibracja Monitorowanie, stosowane w ponad 90% aplikacjach ze względu na prostotę, niezawodność i opłacalność. Są to czujniki pierwszego wyboru do monitorowania stanu., równoważenie, i rozwiązywanie problemów w większości środowisk przemysłowych.

Zasada działania

Budowa wewnętrzna

Element piezoelektryczny: Generuje ładunek proporcjonalny do przyśpieszenie
Wbudowany wzmacniacz: Wzmacniacz FET lub IC wewnątrz obudowy czujnika
Konwersja impedancji: Zamienia ładunek o wysokiej impedancji (pC) na napięcie o niskiej impedancji (mV)
Pojedynczy kabel: Kabel dwużyłowy do zasilania i sygnału

Zasilanie i ścieżka sygnału

Urządzenie zapewnia stały prąd (zwykle 4 mA)
Prąd zasila elektronikę wewnętrzną
Wibracje modulują napięcie na tym samym kablu
Wyjście sprzężone prądem przemiennym (sygnał wibracyjny) opiera się na napięciu polaryzacji prądu stałego
Urządzenie oddziela prąd stały od sygnału prądu przemiennego

Główne zalety

Prostota

Nie jest wymagany żaden zewnętrzny wzmacniacz
Proste połączenie dwuprzewodowe
Standardowy kabel koncentryczny (niski koszt)
Łatwa instalacja i konfiguracja

Możliwość stosowania długich kabli

Wyjście o niskiej impedancji umożliwia stosowanie długich kabli
Praktyczne długości kabli do 300 m (1000 stóp)
Minimalna degradacja sygnału
Brak specjalnych wymagań dotyczących kabli

Odporność na hałas

Niska impedancja, mniejsza podatność na zakłócenia elektryczne
Lepsze tłumienie EMI/RFI niż w trybie ładowania
Nadaje się do środowisk z zakłóceniami elektrycznymi

Efektywność kosztowa

Eliminuje drogie wzmacniacze ładunku
Zmniejsza koszty systemu
Niższe koszty instalacji
Szeroko dostępne czujniki zgodne ze standardami branżowymi

Specyfikacje i wydajność

Typowe specyfikacje

Wrażliwość: 10-100 mV/g wspólne (standard 100 mV/g)
Zakres częstotliwości: 0,5 Hz – 10 kHz (odcięcie niskiej częstotliwości ze sprzężenia prądu przemiennego)
Zakres pomiaru: ±50g do ±500g typowo
Zakres temperatur: Standardowo od -50°C do +120°C; wersje wysokotemperaturowe do +175°C
Wymagana moc: 18-30 VDC, prąd stały 2-20 mA

Charakterystyka wydajnościowa

Doskonała liniowość (typowo < błąd 1%)
Niski poziom szumów
Dobra płaskość odpowiedzi częstotliwościowej
Stabilna kalibracja w czasie

Ograniczenia

Odpowiedź niskiej częstotliwości

Wyjście sprzężone prądem przemiennym (kondensator blokuje prąd stały)
Próg niskiej częstotliwości wynosi zazwyczaj 0,5–2 Hz (punkt -3 dB)
Nie można zmierzyć prawdziwego prądu stałego ani bardzo powolnych zmian
Odpowiednie dla większości maszyn (>300 obr./min), ale ograniczone do bardzo niskich prędkości

Ograniczenia temperaturowe

Standardowy IEPE ograniczony do ~120°C
Wersje wysokotemperaturowe do 175°C, ale droższe
Powyżej limitów elektronika zawodzi
Alternatywa: akcelerometry w trybie ładowania do bardzo wysokich temperatur (>200°C)

Czułość pętli uziemienia

Tłumienie trybu wspólnego umiarkowane
Może być pod wpływem różnic potencjałów uziemienia
Prawidłowe uziemienie i izolacja są ważne
Zwykle nie ma problemu z prawidłową instalacją

Aplikacje

Monitorowanie stanu

Zbieranie danych na podstawie tras za pomocą kolektorów danych
Stałe systemy monitoringu online
Tymczasowe monitorowanie w celu rozwiązywania problemów
Najpopularniejszy przemysłowy czujnik drgań

Równoważenie

Pomiary wyważania w terenie
Wyważarki sklepowe
Pomiar amplitudy i fazy

Testowanie akceptacyjne

Uruchomienie nowego sprzętu
Weryfikacja po naprawie
Umowna weryfikacja drgań

IEPE a inne typy akcelerometrów

IEPE a tryb ładowania

IEPE: Wbudowana elektronika, prosty kabel, niższy koszt, ograniczona temperatura
Tryb ładowania: Brak elektroniki, wymaga wzmacniacza ładowania, możliwe ekstremalne temperatury
Użyj IEPE: 95% do zastosowań przemysłowych
Opłata za użytkowanie: Ekstremalne temperatury (>175°C), środowiska jądrowe, zastosowania specjalne

IEPE kontra MEMS

IEPE: Kryształ piezoelektryczny, wyższa wydajność, standard przemysłowy
MEMS: Mikroobrabiany krzem, niższe koszty, zintegrowane systemy
Zalety IEPE: Lepsza czułość, szersza przepustowość, sprawdzona niezawodność
Zalety MEMS: Niższy koszt, mniejszy rozmiar, reakcja DC

Najlepsze praktyki instalacyjne

Metody montażu

Mocowanie na szpilce: Najlepsza wydajność, najwyższa częstotliwość (do 10+ kHz)
Klej: Dobra wydajność, półtrwała (do 7-8 kHz)
Magnetyczny: Wygodny, akceptowalny do rutynowego monitorowania (do 2-3 kHz)
Urządzenie przenośne: Tylko szybkie badanie przesiewowe, ograniczona dokładność i zakres częstotliwości

Rozważania dotyczące kabli

Użyj wysokiej jakości kabla koncentrycznego
Unikaj uszkodzeń kabli (zgnieceń, ostrych zagięć)
Zabezpiecz kabel, aby zapobiec wibracjom
Trzymaj kable z dala od źródeł wysokiego napięcia
Sprawdź ciągłość i izolację

Weryfikacja zasilania

Sprawdź, czy urządzenie zapewnia odpowiedni stały prąd (typowo 2–20 mA)
Sprawdź napięcie polaryzacji (zwykle 8–12 V DC)
Zapewnij odpowiednie napięcie zasilania (18-30 V DC)
Przetestuj przy użyciu sprawdzonego czujnika, aby zweryfikować działanie urządzenia

Akcelerometry IEPE reprezentują optymalną równowagę między wydajnością, prostotą i kosztem w przemysłowym monitorowaniu drgań. Ich zintegrowana elektronika, prosta łączność i solidna wydajność sprawiły, że są one najczęściej wybierane do monitorowania stanu, równoważenia i rozwiązywania problemów w aplikacjach we wszystkich branżach, zastępując starsze technologie ładowania i napięcia wyjściowego w większości standardowych zastosowań.

← Powrót do indeksu głównego

Czym jest akcelerometr IEPE? Zintegrowany czujnik elektroniczny

Opublikowane przez admin w dniu październik 31, 2025 październik 31, 2025