Ключ к точному измерению вибрации: установка и использование акселерометра

В царстве вибрационного тестированияАкселерометрВыступает в качестве важнейшего сенсорного органа вашей системы тестирования вибрации. Это преобразователь, который преобразует физическую величину вибрации (ускорение и косвенно связанное со звуком) в измеримый электрический сигнал, обеспечивая необходимый вход для анализа и управления. В Dongguan Precision Test Equipment Co., Ltd. мы подчеркиваем важность надлежащей установки и использования акселерометра для получения надежных и значимых данных вибрации.

Акселерометры являются предпочтительным выбором для измерения вибрации из -за их выгодных характеристик, включая:

• Широкий динамический диапазон:Способен измерять как очень маленькие, так и очень большие амплитуды вибрации.
• Широкий диапазон частот:Может точно захватить вибрации в широком спектре частот.
• Отличная линейность:Обеспечивает пропорциональный электрический выход для входного ускорения.
• Высокая стабильность:Предлагает последовательные и надежные измерения с течением времени.
• Относительно удобная установка:Может быть установлен с использованием различных методов в зависимости от приложения.

Чтобы использовать весь потенциал вашего акселерометра и обеспечить точные измерения вибрации, придерживайтесь следующих принципов и методов установки:

I. Принципы установки: установка основы для точности

Для оптимальной производительности соблюдайте эти фундаментальные правила при установке акселерометра:

а) Стратегическое местоположение:Поместите акселерометр как можно ближе к конкретной интересующей тестовой точке на структуре, чтобы убедиться, что он испытывает то же движение, что и анализируемая область.

б) Безопасное и твердое монтаж:Акселерометр и его монтажная поверхность должны быть максимально жесткой и прочной подключенной. Крайняя поверхность должна быть чистой и плоской, чтобы обеспечить максимальный контакт и самый прямой или кратчайший путь пропускания вибрации. Для одноосных акселерометров тщательно выровняйте направление зондирования (основная ось) с интересующим направлением.

в) минимизация эффектов массовой нагрузки:Введение акселерометра должно вызвать минимальное изменение движения тестовой структуры. Используйте симметричные методы монтажа, где это возможно, чтобы минимизировать искажение движения. Масса акселерометра и любого монтажного оборудования должна быть значительно меньше, чем динамическая масса измеренной структуры (в идеале массовое соотношение менее 1/10 для небольших легких объектов).

г) избегание резонансных помех:Максимальная рабочая частота вашего теста должна быть значительно ниже, чем монтажная резонансная частота выбранного акселерометра. Работа вблизи растущего резонанса может привести к усиленным и неточным показаниям.

д) Управление кабелем:При использовании аксельно связанных акселерометров жесткие кабели могут вызывать нагрузку на корпус, потенциально влияя на измерения. Безопасно прижмите кабель рядом с акселерометром, чтобы предотвратить это. Для пьезоэлектрических акселерометров рыхлые кабели могут генерировать трибуэлектрический шум (статическое электричество трения).

(Диаграмма, показывающая акселерометр осевого свинца и боковой укселерометр) (Подпись для диаграммы: 1 - Не подчиняйтесь силе, 2 - Поверхность соединения вибрирующего тела, 3 - Закрепите кабель к вибрирующей поверхности)

f) Электрическая изоляция:Акселерометры обладают различными электроизоляционными свойствами. У некоторых есть встроенные изолированные основания, в то время как другие требуют изолированных монтажных винтов и шайб слюды, чтобы предотвратить петли заземления в системе измерения. Использование изолированных винтов с шайбами ​​MICA в точках контакта является эффективным способом решения проблем с цикла заземления.

II Конкретные методы установки: практическое применение

Вот разбивка методов установки общих акселерометра:

а Винт монтаж:

(Диаграмма, показывающая типичную кривую частотной характеристики для акселерометра с смазкой) (Подпись для диаграммы: типичная частотная кривая характеристики отклика акселерометра, установленного с жиром (относительно абсолютного ускорения структуры в точке соединения)))

• Подготовка поверхности:Монтажная поверхность как на акселерометре, так и на тестовой структуре должна быть чистой, плоской и плавно обработанной, соответствующая рекомендуемым спецификациям производителя. Монтажное отверстие для винта должно быть перпендикулярно монтажной поверхности.
• Применение крутящего момента:Затяните монтажный винт к рекомендуемому крутящему моменту производителя, чтобы достичь безопасного соединения, не повреждая акселерометр.
• Среда сцепления:Нанесите тонкий слой масла или смазки между сопряженными поверхностями, чтобы улучшить контакт и максимизировать жесткость, улучшая высокочастотную реакцию.
• Длина винта:Убедитесь, что винт не выходит вниз в постукивающем отверстии, так как это может создать небольшой зазор между монтажными поверхностями, снижая жесткость.

беременный Клейкая связь:

Этот метод подходит, когда бурные отверстия в испытательной структуре невозможны, требуется электрическая изоляция, или на монтажной поверхности недостаточная плоская. Клейтные монтажные винты (шпильки с резьбами на одном конце и платформа для склеивания) также обычно используются.

(Диаграмма, показывающая типичную кривую частотной характеристики для адгезивнизированного укселерометра) (Подпись для диаграммы: типичная кривая частотной реакции адгезивнизированного акселерометра (относительно абсолютного ускорения структуры в точке соединения)))

• Очистка поверхности:Очистите соединительные поверхности в соответствии с рекомендациями производителя клея.
• Тонкий клейкий слой:Примените клей, чтобы сформировать тонкую пленку, которая в идеале должна действовать как жесткая пружина для оптимальной частотной реакции.
• Адгезивный выбор:Акриловые или термосетитивные клеевые часто используются. Избегайте мягких кледей или тех, которые сохраняют значительную гибкость после испарения растворителя, поскольку они могут снизить резонансную частоту. Цианоакрилатный клей (супер клей, как 502), предлагают широкую частотную характеристику, но не подходят для всех применений и могут загрязнять винтовые резьбы. Перед нанесением очистите монтажную поверхность с помощью углеводородного растворителя, удерживая растворитель вдали от кабелей и разъемов. Быстро вжмите датчик в клей, чтобы добиться тонкой линии связи. Температурные ограничения клея также должны быть рассмотрены.

в Монтажные устройства:

Монтационные устройства, в том числе электрически изолированные винты, должны быть жесткими, легкими, иметь небольшой момент инерции и быть структурно симметричными в отношении оси чувствительной. Избегайте использования кронштейнов, когда это возможно. При необходимости выберите небольшие жесткие металлические кубики, надежно установленные на конструкцию с помощью обработанных поверхностей и защелк для подключения для винта.

дюймовый Другие методы монтажа:

Альтернативные методы монтажа включают в себя использование тонкого слоя затвердевшего пчелиного восхода, двухсторонней клейкой ленты, магнитных оснований, быстрого зажима и монтажных вакуумных оснований.

(Диаграмма, показывающая типичную кривую частотной характеристики для акселерометра, установленного на пчелке) (Подпись для диаграммы: Типичная частотная кривая отклика акселерометра, установленного с тонким слоем пчелиного воска (относительно абсолютного ускорения структуры в точке соединения))))

• Пчелиной вокс монтаж:Подходит для применений комнатной температуры с датчиками весом менее 100 граммов. Это удобно, но ограничивает рабочую температуру ниже 40 ° C и подходит для более низких уровней ускорения.

(Диаграмма, показывающая типичную кривую частотной характеристики для двухстороннего акселерометра, установленного на ленте) (Подпись для диаграммы: типичная кривая частотной реакции акселерометра, установленного с двусторонней лентой)

• Двухсторонняя лента монтаж:Различные типы двухсторонних лент предлагают различные рабочие температуры и толщину. Выберите ленту, подходящую для вашего приложения.

(Диаграмма, показывающая типичную кривую частотной характеристики для магнитного акселерометра, установленного на магнитном основании) (Подпись для диаграммы: типичная частотная кривая отклика акселерометра, установленного с магнитным основанием)

• Магнитное базовое крепление:Удобно для быстрых измерений на ферромагнитных поверхностях, но ограничивает максимальный уровень вибрации и частоту измерений. Этот метод, как правило, снижает монтажную резонансную частоту до 7 кГц, уменьшая полезную частотную диапазон примерно до 2 кГц (около 1/3 монтажного резонанса). Магнитные основания также добавляют значительную массу и имеют ограниченную силу удержания, обычно подходящие для ускорения ниже 200 г.

Iii. Важные меры предосторожности: обеспечение долговечности и целостности данных

Имейте в виду эти важные моменты при обработке и использовании акселерометров:

а) Нежное удаление:При смягчении датчиков аккуратно обрежьте любой клей или пчелиный воск с стороны, а не вытягивая непосредственно с монтажной поверхности, что может повредить датчик.

б) Прямое соблюдение связывания:Прямое соединение большинства акселерометров без надлежащего рассмотрения для удаления и потенциального повреждения, как правило, не рекомендуется.

в) безопасность кабеля для акселерометров типа заряда:Убедитесь, что кабели акселерометра типа заряда надежно фиксированы. Движение, изгиб или растяжение этих кабелей во время измерения может вызвать изменения в локальной емкость и заряд между проводником и щитом, вводя значительный шум. IEPE (интегрированные электронные пьезоэлектрические) акселерометры со встроенными усилителями гораздо менее восприимчивы к кабельному шуму.

г) целостность разъема:При использовании нескольких удлинительных кабелей убедитесь, что разъемы сохраняются чистыми и свободными от пыли, воды или проводящих загрязнений.

e) Массовая загрузка на легкие объекты:Для небольших и легких объектов (например, небольших лезвий) тщательно рассмотрите эффект массовой нагрузки акселерометра. Цель массового соотношения акселерометра к тестируемому объекту менее 1/10.

f) Избегайте падения:Никогда не бросайте датчик на твердые поверхности, так как это может нанести непоправимый ущерб.

g) Пределы температуры:Всегда эксплуатируйте датчики в пределах указанного температурного диапазона, чтобы предотвратить повреждение и обеспечить точные измерения.

Придерживаясь этих рекомендаций по установке и мер предосторожности по использованию, вы можете максимизировать точность, надежность и продолжительность жизни ваших акселерометров, обеспечивая высококачественные данные для ваших усилий вибрационных тестирования. В Dongguan Precision мы стремимся предоставить вам не только расширенные системы вибрационных испытаний, но и знания для эффективного использования их.