Пьезоэлектрические датчики ускорения. Вибродатчики (Акселерометры).
Датчик вибрации термо- и радиационно-стойкий тип 8347
При проведении вибрационных испытаний объектов, температура которых с момента пуска до выхода на рабочий режим может меняться от — 196 градусов Цельсия до +452 градусов Цельсия раньше приходилось заменять датчики, переключаясь с одного на другой, подкладывать под основание пластинки из слюды и предпринимать другие действия, позволяющие перекрыть весь температурный диапазон измерений.
С появлением вибродатчика 8347-C задача экспериментатора существенно упростилась. Это особенно важно в условиях, когда помимо температурного экстрима имеет место еще и повышенный радиационный фон.
Успешное функционирование в таком широком диапазоне температур в немалой степени обеспечивается конструкцией датчика вибрации, реагирующей на сдвиговые усилия.
Пьезоэлектрический датчик вибрации (акселерометр) модели 8347 — C обладает повышенной температурной стабильностью, при работе как в экстремально низких, так и высоких температурных режимах от -196 °С до +482 °C, имеет сбалансированный зарядовый дифференциальный выход, и демонстрирует высокую резистентность к радиационному фону в контролируемой точке, будь то измерение на объектах вблизи ядерного реактора, или искусственно созданная радиоактивность в условиях вибрационного испытательного стенда. Акселерометры/вибродатчики этого типа обеспечивают высокое качество измерений в неблагоприятных условиях вблизи реакторов атомных электростанций, при испытаниях газовых турбин и авиационных двигателей, в высокотемпературных и криогенных сценариях вибрационного мониторинга и тестирования.
Корпус акселерометра (датчика вибрации) изготовлен из аустенитного нихрома INCONEL®, герметичен, что обеспечивает надежность функционирования в далеких от лабораторной идиллии, жестких промышленных условиях.
Благодаря малому осевому габариту датчика (2 см) расширяется круг его применения в условиях ограниченного пространства вокруг места установки на объект, что характерно для различных сценариев применения, в том числе, таких как мониторинг состояния насосов, газовых турбин, авиационных моторов, систем мониторинга и предупреждения аварий.
Каждый 8347-C датчик вибро-ускорений калибруется индивидуально по методике измерения отклика на возбуждение случайной широкополосной вибрации на 1 600-спектральных линиях рабочего частотного диапазона с использованием программного алгоритма БПФ (Быстрое Преобразование Фурье), что гарантирует заявленную в паспорте точность вибродатчика.
Акселерометр 8347 — C взаимозаменяем с другим известным датчиком вибрации Брюль и Къер модели 8324 (совпадают по чувствительности, соединителям и монтажным размерам, адаптированным к стандартизованной монтажной панели ARINC).
Технические характеристики вибропреобразователя 8347
| Единица | Значение | |
| Общие параметры датчика вибрации |
||
| Тип акселерометра | Зарядовый | |
| Чувствительность по заряду (при 159.2 Гц) | пКл/(м/с²) (пКл/g) | 1.0 (10) |
| Допуски отклонения по чувствительности | ±5% | |
| Верхний предел по частоте (±10%) | кГц | 12.8 |
| Нижний предел по частоте (±10%) | лимитируется усилителем входного сигнала | |
| Резонансная частота установленного на объекте датчика | кГц | 39 |
| Поперечная резонансная частота | кГц | 17 |
| Линейность амплитуды | < 1% подъема на 15000 м/с² | |
| Поперечная чувствительность | < 3% | |
| Электрические характеристики | ||
| Сопротивление |
мОм |
>100 |
| Между выводами (+25°C) | ||
| Между выводами (при максимальной температуре) | кОм | >50 |
| Между выводом и корпусом (+25°C) | мОм | >100 |
| Между выводом и корпусом (при макс. температуре) | кОм | >50 |
| Емкость |
пФ |
540 |
| Между выводами | ||
| Между выводом и корпусом | пФ | 50 |
| Сопротивление изоляции (между выводом и корпусом ) | мОм | 100 |
| Заземление | сбалансированный сигнал на выводах, изолированных от корпуса | |
| Характеристики окружающей среды | ||
| Температурный диапазон эксплуатации | °C | –196 to +482 |
| Электромагнитная чувствительность (50 Гц, 0.038 T) | (м/с²)/T (g/T) | 20 (2) |
|
Радиация* Суммарная доза γ-излучения Суммарный поток нейтронов |
Mrad нейтронов на см² |
до 100 до 3 × 10↑18 |
| Максимальная рабочая синус. вибрация | (м/с²)(g) | 10000 (1000) |
| Максимальное ударное ускорение(пик) | (м/с²)(g) | 50000 (5000) |
| Влажность | Загерметизировано | |
| Температурная нестабильность | 3% на 100°C | |
| Чувствительность к колебаниям температуры | (м/с²)/°С | 1.5 |
| Чувствительность к деформации основания | (м/с²)/µε (g/µε) | 0.02 (0.002) |
| Физические характеристики вибродатчика |
||
| Конструкционная схема | Shear design | |
| Вес | г | 60 |
| Материал корпуса | INCONEL | |
| Разъем | 2-pin TNC (7/16 27 UNS) | |
| Монтажная панель | ARINC | |
| Крепление | 3 × M4 (or 8 – 32) | |
| Монтажные детали (входят в поставку) | 4 × YS-8406 (M4 × 12 с отверстиями безопасности) + QA-0122 (шестигранный ключ) | |
| Момент затяжки | Нм | 1.6 |
- Вибрационные измерения в неблагоприятной промышленной среде
- Авиационные двигатели
- Промышленные газовые турбины
- Центробежные насосы
- Атомные электростанции
- Высокотемпературные (482°C / 900°F) измерения
- Криогенные условия измерений
- Трансмиссионные модули
- Бортовые системы профилактического
контроля и диагностики (HUMS)
- Измерения при аномальных температурах: от –196°C (–321°F) до +482°C (+900°F)
- Высокая резистентность к радиации
- Низкая чувствительность к колебаниям температуры:
Конструкция-Shear с повышенной термической стабильностью - Минимальная присоединенная масса: вес 60 г
- Высокочастотные измерения: до 12.8 кГц
- Малые габариты, что удобно для монтажа в промежутках между близко расположенными фрагментами конструкции: осевой размер 2 см.
- Минимальное искажение сигнала при высоких амплитудах: нелинейность <1% на 15000 м/с²
- Минимальная чувствительность к электромагнитной интерференции EMI: сбалансированный дифференциальный выход
- Отстраивание от частот шума турбинных лопаток: частота поперечного резонанса 17 кГц
- Сохранение работоспособности в неблагоприятной среде: конструкция загерметизирована в нихромовом INCONEL®-корпусе
- Не требующая настроек замена датчика: та же ARINC -монтажная панель, чувствительность и разъем, как у широко распространенного Brüel & Kjær модели 8324
