Пьезоэлектрические датчики ускорения. Вибродатчики (Акселерометры).

ВведениеПрименениеОсобенности

Акселерометр 4527-С

3-х осевой зарядовый вибродатчик 4527

Трехосевой зарядовый акселерометр модели 4527‐C представляет собой компактный трехосевой зарядовый акселерометр для высокотемпературных испытаний. Модель 4527‐C является пьезоэлектрическим акселерометром, расположенным в надежном корпусе из титана, снабженном одним встроенным разъемом, совместимым с разъемом Microtech.
Для подключения всех трех выходных каналов необходим только один кабель. Это сокращает время настройки и подключения кабелей. Также это позволяет уменьшить разъем акселерометра и обеспечивает его установку в труднодоступных местах, делая невозможные измерения возможными.

Описание

Трехосевой зарядовый акселерометр модели 4527‐C предназначен для упрощения трехосевых измерений при помощи зарядовых акселерометров.
Чтобы снизить время настройки и подключения кабелей, прибор 4527‐C оборудован одним разъемом – четырехконтактный разъем промышленного стандарта, совместимый с максимальным количеством кабелей. Разъем герметически изолирован, что предохраняет его от загрязнения и обеспечивает долговечность.
Данный акселерометр обладает небольшими размерами и малой массой, что делает возможным выполнение трехосевых измерений в ограниченных пространствах при наличии высокой температуры – в тех местах, в которых можно было установить только одноосевые акселерометры.
В приборе 4527‐C используется пьезоэлектрический

Технические характеристики вибропреобразователя 4527-C

4527‐C
Общего   
Масса грамм (унций) 6 (0,21)
Зарядовая чувствительность (на частоте 159,2 Гц, при питании 4 мА) пКл/мс–2 0,316 ± 15%
пКл/g 3,1 ± 15%
Частотный диапазон* Амплитуда (± 10%) Гц X, Y: от 1 до 10000, Z: от 1 до 12800
Амплитуда (± 10%) X, Y: от 1 до 5500, Z: от 1 до 12800
Фаза (± 5°) X, Y: от 1 до 10000, Z: от 1 до 12800
Фаза (± 5°) X, Y: от 1 до 5500, Z: от 1 до 12800
Монтажная резонансная частота Гц X, Y: 30000, Z: 42000
Поперечная чувствительность (30 Гц, 100 мс–2) % < 5
Электрическая схема   
Емкость (без учета кабеля) пФ 290
Сопротивление (все условия) MОм > 10
Сигнальная земля Корпус заземлен
Измерительные оси X, Y и Z
Параметры окружающей среды   
Рабочий диапазон температур °C (°F) от -60 до +230 (от -76 до +446)
Температурный коэффициент чувствительности %/°C +0,15

Чувствительность к перепадам температур

(Нижн. гр. частота 3 Гц (–3 дБ, 6 дБ/окт.))

мс–2/°C 0,07
g/°F 0,004
Чувствительность к магнитному полю (50 Гц, 0,038 Tл) мс–2/Тл 15
g/кг 0,15
Чувствительность к деформации основания (при плоскостности основания 250 мкε) мс–2/мкε 0,07
g/мкε 0,007
Максимальное неразрушающее соударение (полуволна синусоидальной формы, 1 мс) кмс–2 50
g (ампл.) 5100
Механические испытания   
Материал корпуса Титан ASTM класса 5
Пьезоэлектрический чувствительный элемент PZ 23
Конструкция Сдвиг
Герметизация Герметичный
Электрический разъем Герметичная 4-контактная розетка ¼’–28 UNF
Монтаж   
Монтаж М3× 2,8 мм или клей
Момент затяжки Макс. Нм (фунт-сил∙дюйм) 2,0 (17,7)
Мин. Нм (фунт-сил∙дюйм) 0,5 (4,4)

Калибровка

Каждый акселерометр калибруется при помощи случайного возбуждения и 1600-точечного БПФ, что обеспечивает высокое разрешение (по амплитуде и фазе) частотной характеристики. Это позволяет добиться уникальных характеристик и обеспечивает целостность измерения вибрации.
Чувствительность, указанная в калибровочной таблице, измерена на частоте 159,2 Гц с уровнем доверительной вероятности 95% и коэффициентом перекрытия k = 2.
Верхние граничные частоты, указанные в калибровочной таблице, представляют собой частоты, на которых наблюдается отклонение от опорной чувствительности (частота 159,2 Гц) на ±10%. Верхняя граничная частота составляет приблизительно 30% от монтажной резонансной частоты. Данное утверждение справедливо, если акселерометр установлен на объекте испытаний правильно – плохой монтаж может существенно сказаться на монтажной резонансной частоте.
Нижние граничные частоты и фазовая характеристика определяются встроенным усилителем.

Рекомендуемое применение датчика вибрации 4527-C

  • Следующие измерения:
     — Трансмиссия, двигатель и система выпуска отработавших газов
     — Вспомогательное оборудование газовых турбин
  •  Отбраковочные климатические испытания
  • Измерение вибрации и соударений общего характера.

Особенности применения акселерометра 4527-C

  • Один разъем
  • Трехосевой
  • Максимальная рабочая температура 230 °C (446 °F)
  • Малые габариты (прибл. 12 × 12 × 11 мм, без учета разъема) для установки в ограниченных пространствах
  • Малая масса (6 г), что позволяет избежать дополнительной нагрузки

Подробнее о 3-х осевом датчике вибрации серии 4527-C