Máy đo gia tốc cắt là gì? Cảm biến rung cao cấp • Máy cân bằng di động, máy phân tích rung động "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác Máy đo gia tốc cắt là gì? Cảm biến rung cao cấp • Máy cân bằng di động, máy phân tích rung động "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác

Máy đo gia tốc cắt là gì? Cảm biến rung cao cấp

Được xuất bản bởi admin trên

Hiểu về máy đo gia tốc cắt

Định nghĩa: Máy đo gia tốc cắt là gì?

Máy đo gia tốc cắt (còn gọi là máy đo gia tốc chế độ cắt) là một loại máy đo gia tốc áp điện nơi khối địa chấn bên trong áp dụng ứng suất cắt (thay vì ứng suất nén) cho các phần tử tinh thể áp điện khi gia tốc xảy ra. Cấu hình chế độ cắt này cung cấp khả năng cô lập biến dạng cơ bản vượt trội (miễn nhiễm với biến dạng bề mặt lắp), phản ứng nhiệt độ quá độ tốt hơn và độ nhạy thấp hơn với các biến thể mô-men xoắn lắp so với thiết kế chế độ nén, khiến máy đo gia tốc cắt trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng quan trọng rung động các phép đo đòi hỏi độ chính xác và ổn định cao nhất.

Mặc dù đắt hơn các máy đo gia tốc chế độ nén tiêu chuẩn, các cảm biến chế độ cắt được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng chính xác, tiêu chuẩn tham chiếu, hệ thống giám sát cố định và bất kỳ tình huống nào mà chất lượng đo lường biện minh cho chi phí bổ sung.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Thiết kế nội thất

  • Cột giữa: Chốt gắn cứng xuyên qua tâm cảm biến
  • Khối lượng địa chấn: Vòng hoặc xi lanh quanh trụ trung tâm
  • Các thành phần Piezo: Các tinh thể liên kết giữa khối lượng và trụ trung tâm
  • Tải trước: Khối lượng được tải trước chống lại các tinh thể
  • Cấu hình cắt: Gia tốc gây ra ứng suất tiếp tuyến (cắt) trên tinh thể

Chế độ cắt hoạt động như thế nào

  1. Vỏ bọc tăng tốc theo độ rung
  2. Khối lượng địa chấn chống lại gia tốc (F = m × a)
  3. Khối lượng cố gắng trượt tiếp tuyến so với cột giữa
  4. Tạo ra ứng suất cắt trong các thành phần áp điện
  5. Ứng suất cắt tạo ra điện tích
  6. Điện tích tỉ lệ thuận với gia tốc

Ưu điểm so với chế độ nén

Cô lập biến dạng cơ bản

Ưu điểm chính:

  • Uốn cong bề mặt lắp không ảnh hưởng trực tiếp đến ứng suất tinh thể
  • Các phần tử cắt được phân lập từ biến dạng cơ bản
  • Có thể gắn trên các cấu trúc mỏng, linh hoạt mà không có lỗi
  • Chế độ nén hiển thị tín hiệu sai từ biến dạng cơ bản
  • Quan trọng đối với các phép đo trên tấm kim loại, vỏ bọc nhẹ

Miễn nhiễm nhiệt độ

  • Từ chối tốt hơn những thay đổi về nhiệt độ
  • Hiệu ứng nhiệt điện thấp hơn (tích điện từ sự thay đổi nhiệt độ)
  • Điểm không ổn định hơn
  • Quan trọng đối với các phép đo có sự thay đổi nhiệt độ

Độ nhạy mô-men xoắn lắp đặt

  • Hiệu suất ít bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi mô-men xoắn của đinh tán
  • Cài đặt có thể lặp lại nhiều lần hơn
  • Cần kiểm soát mô-men xoắn ít quan trọng hơn

Độ ổn định tốt hơn

  • Độ trôi thấp hơn theo thời gian
  • Hiệu chuẩn ổn định hơn
  • Được ưa chuộng để tham khảo và đo lường

Ứng dụng

Tiêu chuẩn tham khảo

  • Cảm biến tham chiếu hiệu chuẩn
  • Phòng thí nghiệm đo lường và tiêu chuẩn
  • Các bậc thầy hiệu chuẩn liên tục
  • Độ chính xác cao nhất cần thiết

Giám sát máy móc quan trọng

  • Giám sát thiết bị có giá trị cao liên tục
  • Nhà máy điện hạt nhân
  • Máy móc tuabin lớn
  • Nơi độ tin cậy và độ chính xác là tối quan trọng

Đo lường chính xác

  • Kiểm tra mô hình và động lực học cấu trúc
  • Nghiên cứu và phát triển
  • Kiểm tra chấp nhận
  • Đo lường xác minh hợp đồng

Tình huống lắp ráp khó khăn

  • Cấu trúc tấm kim loại mỏng
  • Vỏ máy nhẹ
  • Bề mặt lắp linh hoạt
  • Nơi mà biến dạng cơ bản sẽ ảnh hưởng đến cảm biến nén

Đặc điểm hiệu suất

Dải tần số

  • Tương tự như máy đo gia tốc nén
  • Tần số thấp: 0,5-5 Hz tùy thuộc vào thiết kế
  • Tần số cao: đến cộng hưởng (20-70 kHz tùy thuộc vào kích thước)
  • Phạm vi sử dụng rất rộng

Phạm vi biên độ

  • Thông thường là ±50g đến ±500g
  • Tương tự như thiết kế nén
  • Phiên bản chuyên dụng cho phạm vi cao hơn hoặc thấp hơn

Hiệu suất nhiệt độ

  • Tiêu chuẩn: -50 đến +120°C
  • Phiên bản nhiệt độ cao: đến 175°C
  • Độ ổn định nhiệt tốt hơn nén
  • Giảm độ dịch chuyển về 0 theo nhiệt độ

Cân nhắc về chi phí

Chi phí cao hơn

  • Thông thường chi phí của máy đo gia tốc nén là 2-4 lần
  • Sản xuất phức tạp hơn
  • Yêu cầu dung sai chặt chẽ hơn
  • Vật liệu và quy trình cao cấp

Lý do chi phí

  • Các ứng dụng quan trọng đòi hỏi độ chính xác
  • Tình huống lắp ráp khó khăn
  • Tiêu chuẩn tham chiếu và hiệu chuẩn
  • Cài đặt cố định lâu dài
  • Khi lỗi đo lường tốn kém

Tiêu chí lựa chọn

Chọn Chế độ cắt khi:

  • Lắp trên các cấu trúc mỏng hoặc linh hoạt
  • Nhiệt độ thay đổi dự kiến
  • Độ chính xác cao nhất cần thiết
  • Ứng dụng tham chiếu hoặc hiệu chuẩn
  • Lắp đặt cố định lâu dài với tính ổn định quan trọng

Chế độ nén phù hợp khi:

  • Giám sát công nghiệp thường xuyên
  • Bề mặt lắp cứng
  • Ràng buộc ngân sách
  • Độ chính xác tiêu chuẩn đủ
  • Đo lường tạm thời

Nhà sản xuất và mẫu mã

  • Hầu hết các nhà sản xuất máy đo gia tốc đều cung cấp thiết kế cắt
  • Thường được chỉ định là mô hình "cao cấp" hoặc "chính xác"
  • Máy đo gia tốc công nghiệp: nhiều loại ở chế độ cắt
  • Cả phiên bản IEPE và chế độ sạc đều có sẵn

Cảm biến gia tốc cắt là dòng cảm biến rung áp điện cao cấp, mang lại khả năng loại bỏ biến dạng nền, độ ổn định nhiệt và độ chính xác đo lường vượt trội so với thiết kế nén. Mặc dù chi phí cao hơn chỉ áp dụng cho các ứng dụng quan trọng, cảm biến chế độ cắt là lựa chọn tối ưu khi chất lượng đo lường là tối quan trọng, điều kiện lắp đặt khó khăn hoặc cần độ ổn định lâu dài.

← Quay lại Mục lục chính

Categories:
WhatsApp