ทำความเข้าใจกับมาตรวัดความเร่ง IEPE

อุปกรณ์

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,353.83

อะไหล่

Vibration sensor

$107.26

อะไหล่

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$147.78

อุปกรณ์

Balanset-4

$8,107.90

อะไหล่

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.82

อะไหล่

Reflective tape

$11.92

อุปกรณ์

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,067.80

คำจำกัดความ: Accelerometer IEPE คืออะไร?

เครื่องวัดความเร่ง IEPE (Integrated Electronics Piezo-Electric หรือเรียกอีกอย่างว่า ICP® โหมดแรงดันไฟฟ้า หรือเครื่องวัดความเร่งกระแสคงที่) คือ เครื่องวัดความเร่งแบบเพียโซอิเล็กทริก ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ปรับสภาพสัญญาณในตัวที่ขับเคลื่อนด้วยกระแสคงที่ (โดยทั่วไป 2-20 มิลลิแอมป์) ผ่านสายเคเบิลสองเส้นเส้นเดียวกันที่ส่งสัญญาณเอาต์พุต อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในจะแปลงประจุความต้านทานสูงจากผลึกเพียโซอิเล็กทริกให้เป็นแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตความต้านทานต่ำ จึงไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ภายนอก เครื่องขยายสัญญาณชาร์จ และทำให้สามารถใช้สายโคแอกเซียลแบบเรียบง่ายและต้นทุนต่ำได้ในระยะทางไกล.

เครื่องวัดความเร่ง IEPE กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับอุตสาหกรรม การสั่นสะเทือน การตรวจสอบ ซึ่งใช้ในแอปพลิเคชันมากกว่า 90% เนื่องจากความเรียบง่าย ความน่าเชื่อถือ และความคุ้มค่า เซ็นเซอร์เหล่านี้เป็นเซ็นเซอร์ที่เลือกใช้ในการตรวจสอบสภาพ, สมดุล, และการแก้ไขปัญหาในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมส่วนใหญ่.

หลักการทำงาน

การก่อสร้างภายใน

• องค์ประกอบเพียโซอิเล็กทริก: สร้างประจุที่เป็นสัดส่วนกับ การเร่งความเร็ว
• เครื่องขยายเสียงในตัว: เครื่องขยายสัญญาณ FET หรือ IC ภายในตัวเรือนเซ็นเซอร์
• การแปลงค่าอิมพีแดนซ์: แปลงประจุที่มีค่าอิมพีแดนซ์สูง (pC) เป็นแรงดันไฟฟ้าที่มีค่าอิมพีแดนซ์ต่ำ (mV)
• สายเคเบิลเดี่ยว: สายเคเบิลสองตัวนำสำหรับทั้งไฟฟ้าและสัญญาณ

เส้นทางพลังงานและสัญญาณ

• เครื่องมือนี้จ่ายกระแสคงที่ (โดยทั่วไป 4 mA)
• กระแสไฟฟ้าภายในระบบอิเล็กทรอนิกส์
• การสั่นสะเทือนจะปรับแรงดันไฟฟ้าบนสายเคเบิลเดียวกัน
• เอาต์พุตที่เชื่อมต่อ AC (สัญญาณการสั่นสะเทือน) ทำงานบนแรงดันไฟฟ้าไบอัส DC
• เครื่องมือแยกสัญญาณไฟฟ้ากระแสตรงจากสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับ

ข้อได้เปรียบหลัก

ความเรียบง่าย

• ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องขยายเสียงภายนอก
• การเชื่อมต่อสองสายแบบง่าย
• สายโคแอกเซียลมาตรฐาน (ราคาประหยัด)
• ติดตั้งและตั้งค่าได้ง่าย

ความสามารถสายยาว

• เอาต์พุตความต้านทานต่ำขับเคลื่อนสายเคเบิลยาว
• ความยาวสายเคเบิลถึง 300 เมตร (1,000 ฟุต) ใช้งานได้จริง
• การเสื่อมสภาพของสัญญาณน้อยที่สุด
• ไม่มีข้อกำหนดสายเคเบิลพิเศษ

ภูมิคุ้มกันเสียง

• ความต้านทานต่ำ เสี่ยงต่อการรบกวนทางไฟฟ้าน้อยลง
• การปฏิเสธ EMI/RFI ที่ดีกว่าโหมดชาร์จ
• เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดังทางไฟฟ้า

ความคุ้มค่าต่อต้นทุน

• กำจัดเครื่องขยายสัญญาณชาร์จราคาแพง
• ลดต้นทุนระบบ
• ต้นทุนการติดตั้งต่ำกว่า
• เซ็นเซอร์มาตรฐานอุตสาหกรรมที่มีจำหน่ายทั่วไป

ข้อมูลจำเพาะและประสิทธิภาพ

ข้อมูลจำเพาะทั่วไป

• Sensitivity: 10-100 mV/g ทั่วไป (มาตรฐาน 100 mV/g)
• ช่วงความถี่: 0.5 Hz – 10 kHz (ตัดความถี่ต่ำจากการเชื่อมต่อ AC)
• Measurement Range: โดยทั่วไป ±50g ถึง ±500g
• Temperature Range: มาตรฐาน -50°C ถึง +120°C; เวอร์ชันอุณหภูมิสูงถึง +175°C
• พลังงานที่ต้องการ: 18-30 VDC, กระแสคงที่ 2-20 mA

ลักษณะการทำงาน

• ความเป็นเส้นตรงที่ยอดเยี่ยม (โดยทั่วไป < ข้อผิดพลาด 1%)
• พื้นเสียงรบกวนต่ำ
• ความเรียบของการตอบสนองความถี่ที่ดี
• การสอบเทียบที่เสถียรตลอดเวลา

ข้อจำกัด

การตอบสนองความถี่ต่ำ

• เอาต์พุตที่เชื่อมต่อ AC (ตัวเก็บประจุบล็อก DC)
• การตัดความถี่ต่ำโดยทั่วไปอยู่ที่ 0.5-2 Hz (-3 dB point)
• ไม่สามารถวัด DC จริงหรือการเปลี่ยนแปลงที่ช้ามาก
• เพียงพอสำหรับเครื่องจักรส่วนใหญ่ (>300 RPM) แต่มีข้อจำกัดสำหรับความเร็วต่ำมาก

ข้อจำกัดด้านอุณหภูมิ

• IEPE มาตรฐานจำกัดอยู่ที่ ~120°C
• เวอร์ชันทนอุณหภูมิสูงถึง 175°C แต่มีราคาแพงกว่า
• เกินขีดจำกัด อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ล้มเหลว
• ทางเลือก: เครื่องวัดความเร่งแบบชาร์จสำหรับอุณหภูมิที่สูงมาก (>200°C)

ความไวต่อลูปกราวด์

• การปฏิเสธโหมดทั่วไปปานกลาง
• อาจได้รับผลกระทบจากความต่างศักย์ไฟฟ้าของพื้นดิน
• การต่อสายดินและการแยกที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ
• โดยปกติแล้วไม่มีปัญหากับการติดตั้งที่ถูกต้อง

แอปพลิเคชั่น

การตรวจสอบสภาพ

• การรวบรวมข้อมูลตามเส้นทางด้วยตัวรวบรวมข้อมูล
• ระบบติดตามออนไลน์แบบถาวร
• การตรวจสอบชั่วคราวเพื่อการแก้ไขปัญหา
• เซ็นเซอร์ตรวจจับการสั่นสะเทือนในอุตสาหกรรมที่พบมากที่สุด

Balancing

• การวัดสมดุลภาคสนาม
• เครื่องถ่วงดุลร้านค้า
• การวัดแอมพลิจูดและเฟส

การทดสอบการยอมรับ

• การตรวจรับอุปกรณ์ใหม่
• การตรวจสอบหลังการซ่อมแซม
• การตรวจสอบการสั่นสะเทือนตามสัญญา

IEPE เทียบกับเครื่องวัดความเร่งประเภทอื่น

IEPE เทียบกับโหมดการชาร์จ

• ไออีพีอี: อิเล็กทรอนิกส์ในตัว สายไฟเรียบง่าย ต้นทุนต่ำ อุณหภูมิจำกัด
• โหมดการชาร์จ: ไม่ต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ต้องใช้เครื่องขยายสัญญาณ อาจมีอุณหภูมิสูงมาก
• ใช้ IEPE: 95% ของการใช้งานในอุตสาหกรรม
• การใช้ค่าใช้จ่าย: อุณหภูมิที่รุนแรง (>175°C) สภาพแวดล้อมนิวเคลียร์ การใช้งานพิเศษ

IEPE เทียบกับ MEMS

• ไออีพีอี: คริสตัลเพียโซอิเล็กทริก ประสิทธิภาพสูงกว่า มาตรฐานอุตสาหกรรม
• เมมส์: ซิลิคอนที่ผ่านการกลึงด้วยไมโคร ต้นทุนต่ำกว่า ระบบที่ผสานรวม
• ข้อดีของ IEPE: ความไวที่ดีขึ้น แบนด์วิดท์ที่กว้างขึ้น ความน่าเชื่อถือที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว
• ข้อดีของ MEMS: ต้นทุนต่ำกว่า ขนาดเล็กกว่า ตอบสนอง DC

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการติดตั้ง

วิธีการติดตั้ง

• สตั๊ดเมาท์: ประสิทธิภาพดีที่สุด ความถี่สูงสุด (ถึง 10+ kHz)
• Adhesive: ประสิทธิภาพดี กึ่งถาวร (ถึง 7-8 kHz)
• แม่เหล็ก: สะดวก ยอมรับการตรวจสอบตามปกติ (ถึง 2-3 kHz)
• แบบถือถือ: การคัดกรองอย่างรวดเร็วเท่านั้น ความแม่นยำและช่วงความถี่จำกัด

ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับสายเคเบิล

• ใช้สายโคแอกเซียลคุณภาพดี
• หลีกเลี่ยงความเสียหายของสายเคเบิล (การทับ การโค้งงอที่แหลมคม)
• สายเคเบิลที่ปลอดภัยเพื่อป้องกันการสั่นสะเทือน
• เก็บสายไฟให้ห่างจากแหล่งไฟฟ้าแรงสูง
• ตรวจสอบความต่อเนื่องและฉนวน

การตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟ

• ตรวจสอบว่าเครื่องมือจ่ายกระแสคงที่ที่เหมาะสม (โดยทั่วไปคือ 2-20 mA)
• ตรวจสอบแรงดันไบอัส (โดยทั่วไป 8-12 VDC)
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีแรงดันไฟฟ้าเพียงพอ (18-30 VDC)
• ทดสอบด้วยเซ็นเซอร์ที่ทราบว่าดีเพื่อตรวจสอบเครื่องมือ

เครื่องวัดความเร่ง IEPE นำเสนอความสมดุลที่ลงตัวระหว่างประสิทธิภาพ ความเรียบง่าย และต้นทุนสำหรับการตรวจสอบการสั่นสะเทือนในอุตสาหกรรม ด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์แบบบูรณาการ การเชื่อมต่อที่ง่ายดาย และประสิทธิภาพอันแข็งแกร่ง ทำให้เครื่องวัดความเร่ง IEPE เป็นตัวเลือกที่โดดเด่นสำหรับการตรวจสอบสภาพ การปรับสมดุล และการแก้ไขปัญหาในทุกอุตสาหกรรม โดยเข้ามาแทนที่เทคโนโลยีโหมดชาร์จและเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าแบบเดิมในแอปพลิเคชันมาตรฐานส่วนใหญ่.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก