Інструмент вільного інжинірингу
Калькулятор резонансу кріплення акселерометра
Розрахуйте робочий діапазон частот вашого акселерометра залежно від способу кріплення. Порівняйте вплив кріплення на шпильці, клеєм, магнітом і наконечником зонда на смугу пропускання вимірювань.
Результати
Вплив кріплення на резонанс
Кожен акселерометр має резонансну частоту, визначену для ідеального кріплення на шпильці. При використанні менш жорстких способів кріплення резонанс системи знижується, оскільки кріплення додає податливості (пружинний ефект).
Де k це коефіцієнт зниження через спосіб кріплення, зазвичай:
Способи кріплення — типові значення резонансу
| Спосіб монтажу | Типовий резонанс при кріпленні | Коефіцієнт k | Робочий діапазон (при ±3 дБ) |
|---|---|---|---|
| Кріплення на шпильці | 28–32 кГц | 0,90–0,95 | ~10 кГц |
| Тонкий клейовий шар | 18–22 кГц | 0,60–0,70 | ~6–7 кГц |
| Товста клейова прокладка | 12–16 кГц | 0,40–0,50 | ~4–5 кГц |
| Плоский магніт | 6–8 кГц | 0,20–0,25 | ~2–2,5 кГц |
| Двополюсний магніт | 3–5 кГц | 0,10–0,15 | ~1–1,5 кГц |
| Наконечник щупа / ручне утримання | 1,5–2,5 кГц | 0,05–0,08 | ~0,5–0,8 кГц |
ℹ️ Емпіричне правило: Використовуйте лише до 1/3 встановленої резонансної частоти для вимірювань з точністю ±3 дБ. Для ±1 дБ використовуйте лише 1/5. Для найвищої точності (±0,5 дБ) використовуйте лише 1/10.
Практичні рекомендації
- Моніторинг на основі маршруту: Магнітне кріплення поширене й прийнятне для частот до ~2 кГц (120 000 CPM)
- Постійний моніторинг: Завжди використовуйте шпилькове кріплення для максимальної смуги частот і повторюваності
- Швидкі перевірки: Наконечник щупа підходить для низькочастотних вимірювань (1× та 2× на низькообертових машинах)
- Аналіз підшипників: Для високочастотного детектування огинаючої потрібне шпилькове кріплення або тонкий клейовий шар
⚠️ Важливо: Маса датчика повинна бути <10% маси конструкції в точці вимірювання. Важкі датчики на легких конструкціях ще більше знижують резонанс при монтажі та можуть змінювати вимірювану вібрацію.
Резонансна частота системи кріплення — це власна частота об’єднаної системи датчик + кріплення. Вона завжди нижча за резонансну частоту самого датчика, оскільки кріплення додає податливість (діє як пружина). Це обмежує придатний частотний діапазон вимірювання.
Поблизу резонансу амплітудна характеристика датчика різко зростає — до +30 dB на самій резонансній частоті. На 1/3 резонансної частоти відхилення від рівномірної характеристики становить приблизно не більше ±3 dB, що прийнятно для більшості промислових вимірювань. Для вищої точності використовуйте 1/5 або 1/10.
Для аналізу підшипників рекомендується кріплення на шпильці або тонкий шар клею (ціаноакрилат), оскільки високочастотні складові (аналіз огинаючої/демодуляція до 10–20 кГц) потрібно реєструвати точно. Магнітні кріплення відсікають надто багато високочастотної інформації.
Так. Важчі датчики знижують резонансну частоту системи кріплення. Крім того, якщо маса датчика значна відносно маси конструкції (>10%), він додає конструкції масу й змінює її вібраційні характеристики. Завжди вибирайте найлегший датчик, який відповідає вимогам до чутливості.
Так. Використовуйте рідкісноземельний магніт із плоскою основою на чистій, рівній, механічно обробленій поверхні. Забезпечте щільний контакт. Уникайте фарби або іржі під магнітом. Плоский магніт на якісній поверхні може забезпечити резонансну частоту системи кріплення 7–8 кГц; двополюсний магніт на шорсткій поверхні може забезпечити лише 3 кГц.
Процедури, описані на цій сторінці, були розроблені та випробувані в польових умовах командою Vibromera за допомогою Balanset-1A — портативного двоканального балансувального пристрою та аналізатора вібрації для балансування роторів на місці експлуатації.
Професійні акселерометри та віброаналізатори зі шпильковим, магнітним і клейовим кріпленням.
