ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเครื่องวัดความเร่งแบบเพียโซอิเล็กทริก

อุปกรณ์

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

อะไหล่

Vibration sensor

$107.47

อะไหล่

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

อุปกรณ์

Balanset-4

$8,123.32

อะไหล่

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

อะไหล่

Reflective tape

$11.94

อุปกรณ์

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

คำจำกัดความ: Piezoelectric Accelerometer คืออะไร?

เครื่องวัดความเร่งแบบเพียโซอิเล็กทริก เป็น การสั่นสะเทือน เซ็นเซอร์ที่ใช้เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริก ซึ่งผลึกบางชนิดจะสร้างประจุไฟฟ้าเมื่อได้รับแรงทางกล เพื่อแปลงแรงทางกล การเร่งความเร็ว เป็นสัญญาณไฟฟ้าที่แปรผันตามแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือน เมื่อเซ็นเซอร์เกิดความเร่ง มวลภายใน (มวลแผ่นดินไหว) จะบีบอัดหรือยืดองค์ประกอบผลึกเพียโซอิเล็กทริก ก่อให้เกิดประจุไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าที่ถูกปรับสภาพและส่งออกเป็นสัญญาณการวัด.

เซ็นเซอร์วัดความเร่งแบบเพียโซอิเล็กทริกเป็นเซ็นเซอร์วัดการสั่นสะเทือนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในงานอุตสาหกรรม เนื่องจากมีช่วงความถี่กว้าง (0.5 เฮิรตซ์ ถึง 50+ กิโลเฮิรตซ์) ความไวสูง ความทนทาน และลักษณะการสร้างตัวเอง (ไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอกสำหรับตัวเซ็นเซอร์เอง) เซ็นเซอร์เหล่านี้เป็นรากฐานของเทคโนโลยีสมัยใหม่ vibration analysis และโปรแกรมติดตามตรวจสอบสภาพ.

เอฟเฟกต์พีโซอิเล็กทริก

หลักการทางกายภาพ

• คริสตัลบางชนิด (ควอตซ์ ทัวร์มาลีน) และเซรามิก (PZT แบเรียมไททาเนต) เป็นเพียโซอิเล็กทริก
• ความเครียดเชิงกลทำให้เกิดประจุไฟฟ้าบนพื้นผิวผลึก
• ประจุเป็นสัดส่วนกับแรงที่ใช้
• ผลแบบกลับได้ (การใช้แรงดันไฟฟ้าทำให้เกิดการเสียรูป)
• การผลิตไฟฟ้าเอง (ไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานเพื่อการผลิตประจุไฟฟ้า)

ในเครื่องวัดความเร่ง

1. การสั่นสะเทือนเร่งฐานเซ็นเซอร์และตัวเรือน
2. มวลแผ่นดินไหวภายในได้รับแรง (F = m × a)
3. แรงบีบอัดผลึกเพียโซอิเล็กทริก
4. คริสตัลสร้างประจุที่เป็นสัดส่วนกับแรง (และความเร่ง)
5. ประจุที่เก็บรวบรวมบนอิเล็กโทรดและแปลงเป็นสัญญาณที่วัดได้

ประเภทของเครื่องวัดความเร่งแบบเพียโซอิเล็กทริก

โดยการออกแบบภายใน

ประเภทการบีบอัด

• การออกแบบที่พบมากที่สุด
• ผลึกที่ถูกบีบอัดระหว่างมวลและฐาน
• ทนทาน ช่วงอุณหภูมิกว้าง
• เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ประเภทการเฉือน

• คริสตัลถูกเฉือนโดยการเคลื่อนที่ของมวล
• การแยกความเครียดฐานที่ยอดเยี่ยม
• การตอบสนองความถี่ต่ำที่ดีขึ้น
• ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิน้อยลง
• ประสิทธิภาพระดับพรีเมียม

ประเภทการดัด (ดัดงอ)

• คริสตัลในการกำหนดค่าการดัด
• ความไวสูงเป็นไปได้
• ไม่ค่อยพบเห็นในงานอุตสาหกรรม

ตามประเภทอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

โหมดการชาร์จ

• เอาท์พุตคือประจุ (พิโคคูลอมบ์)
• ต้องใช้เครื่องขยายสัญญาณชาร์จภายนอก
• ความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิที่รุนแรง (ถึง 650°C)
• เอาท์พุตความต้านทานสูง (ไวต่อสายเคเบิล)
• การใช้งานเฉพาะทาง

IEPE/ICP (โหมดแรงดันไฟฟ้า)

• ระบบอิเล็กทรอนิกส์ในตัวแปลงประจุไฟฟ้าเป็นแรงดันไฟฟ้า
• ไออีพีอี เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม
• เอาท์พุตความต้านทานต่ำ
• การเชื่อมต่อที่เรียบง่าย
• 95%+ ของการใช้งานอุตสาหกรรม

ข้อมูลจำเพาะด้านประสิทธิภาพ

Sensitivity

• เอาต์พุตต่อหน่วยความเร่ง (mV/g, pC/g)
• โดยทั่วไป: 10-100 mV/g สำหรับ IEPE; 1-100 pC/g สำหรับโหมดการชาร์จ
• ความไวที่สูงขึ้น = ความละเอียดที่ดีขึ้นแต่ช่วงต่ำกว่า
• การเลือกตามระดับการสั่นสะเทือนที่คาดหวัง

ช่วงความถี่

• ความถี่ต่ำ: 0.5-5 เฮิรตซ์ ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
• ความถี่สูง: 5-50 kHz ถึงการสั่นพ้อง
• ระยะการใช้งาน: โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 1/3 ของความถี่เรโซแนนซ์
• การติดตั้งมีผล: วิธีการติดตั้งจำกัดการตอบสนองความถี่สูง

ช่วงแอมพลิจูด

• วัตถุประสงค์ทั่วไป: ±50g ถึง ±500g
• ความไวสูง: ±5g ถึง ±50g
• เซ็นเซอร์วัดแรงกระแทก: ±500g ถึง ±10,000g
• ต้องไม่เกินระยะ (ตัด, เสียหาย)

เกณฑ์การคัดเลือก

สำหรับการตรวจสอบเครื่องจักรทั่วไป

• เครื่องวัดความเร่ง IEPE 100 mV/g
• ช่วง ±50 กรัม
• ช่วงความถี่ 1 Hz – 10 kHz
• ระดับอุณหภูมิอุตสาหกรรม (-40 ถึง +120°C)
• ปิดผนึกอย่างแน่นหนา

สำหรับการตรวจจับข้อบกพร่องของตลับลูกปืน

• ตอบสนองความถี่ที่สูงขึ้น (ถึง 20+ kHz)
• ความไวปานกลาง (10-50 mV/g)
• ช่วงไดนามิกกว้าง
• การติดตั้งแบบสตั๊ดสำหรับการเชื่อมต่อความถี่สูงที่ดีที่สุด

สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง

• IEPE อุณหภูมิสูง (ถึง 175°C) หรือโหมดการชาร์จ (ถึง 650°C)
• การติดตั้งและเดินสายแบบพิเศษ
• อาจต้องเสียสละประสิทธิภาพบางส่วนเพื่อความสามารถในการรับอุณหภูมิ

การติดตั้งและการติดตั้ง

ผลกระทบที่เพิ่มขึ้นต่อประสิทธิภาพการทำงาน

• สตั๊ดเมาท์: ดีที่สุด (แบนถึง 10+ kHz)
• Adhesive: ดี (แบนถึง 7-8 kHz)
• แม่เหล็ก: ยอมรับได้ (แบนราบถึง 2-3 kHz)
• หัววัด/แบบถือ: แย่ (จำกัดเฉพาะความถี่ต่ำ เชิงคุณภาพ)

ข้อกำหนดในการติดตั้ง

• พื้นผิวติดตั้งเรียบและสะอาด
• แรงบิดที่เหมาะสมสำหรับการติดตั้งสตั๊ด
• ชั้นกาวบางสม่ำเสมอ
• ฐานแม่เหล็กยึดแน่น
• สายเคเบิลได้รับการยึดเพื่อป้องกันการดึง

เครื่องวัดความเร่งแบบเพียโซอิเล็กทริก โดยเฉพาะแบบ IEPE ถือเป็นหัวใจสำคัญของการตรวจสอบการสั่นสะเทือนในอุตสาหกรรม ด้วยการตอบสนองความถี่ที่กว้าง ความไวสูง ความทนทาน และ (สำหรับ IEPE) ความเรียบง่าย ทำให้เครื่องวัดความเร่งแบบเพียโซอิเล็กทริกเป็นเซ็นเซอร์ที่เลือกใช้ในการตรวจสอบสภาพ การวินิจฉัย และการปรับสมดุลในเครื่องจักรหมุนส่วนใหญ่ทั่วโลก.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก