Пьезоэлектрические датчики ускорения. Вибродатчики/Акселерометры.
Описание:
Модель 4391 вибродатчика базируется на технологиях DeltaShear и Unigain и имет изолированную базу.
Достаточно типичными в нем являются верхний TNC-разъем и расположенное с противоположной стороны резьбовое отверстие 32 UNF‐2B для монтажной шпильки. У этого датчика имеется практически полный аналог 4391‐V, отличающийся только более широким разбросом чувствительности, и как следствие, не вписывающийся в рамки требований по взаимозаменяемости Unigain. В остальном же, включая долговременную стабильность, они не отличаются. Естественно, поэтому, что цена акселерометра 4391‐V существенно ниже, и если в рамках решения поставленной заказчиком задачи не предполагается оперативная замена одного датчика на такой же (по разным причинам), то предпочтение разумно отдать более дешевому.
Датчик является пьезоэлектрическим преобразователем ускорения в количество электричества (заряд), измеряемое в пКл/(м/с²) или пКл/g.
Конструкция DeltaShear как и у многих других датчиков Bruel & kjaer, представляет собой комбинацию трех инерционных масс, связанных с тремя пьезоэлементами в единой треугольной конфигурации, скрепленной обжимающим кольцом, которое изолирует конструкцию от базы. Усилие сжатия пьезоэлементов кольцом не только придает прочность конструкции, но и сдвигает шкалу усилий вправо от нулевой области, в которой наблюдается нелинейность зависимости выходного сигнала от ускорения. В процессе измерения заряд снимается с электродов, одним из которых является кольцо, а вторым корпус датчика.
Калибровка.
Для акселерометров взаимозаменямого типа калибровку проводят для ускорения 1, 3.16 или 31.6 пКл/(м/с²) . Чувствительность, указанная в калибровочном паспорте оценивалась при частоте 159.2 Гц с доверительной вероятностью 95% и коэффициентом охвата k = 2.
Характеристики акселерометра.
| Модель. | 4391 | 4391‐V | ||
| Общие | ||||
| Вес (без кабеля) | г | 16 | ||
| oz | 0.56 | |||
|
Чувствительность по зарядовому выходному сигналу (при 159.2 Гц) |
пКл/(м/с²) | 1 ± 2% | 1 ± 15% | |
| пКл/g | 9.8 ± 2% | 9.8 ± 15% | ||
| Диапазон измеряемых частот (±10% — ный предел отклонения характеристики от горизонтали) |
Гц | 0.1 ↔ 10000 | ||
| Резонансная частота в смонтированном на объекте состоянии |
кГц | 40 | ||
| Максимальная чувствительность в, перпендикулярном к оси направлении (при 30 Гц, 100 м/с²) |
% | < 4 | ||
| Частота поперечного резонанса |
кГц | 12 | ||
| Максимальное длительное рабочее синусоидальное ускорение (пик) |
км/с² | 20 | ||
| g | 2000 | |||
| Электрические параметры |
||||
| Уровень шумов (остаточный, измеренный в специальном диапазоне частот прибором NEXUS модели 2692‐001) |
мм/с² | 2.3 | ||
| мg | 0.23 | |||
| Ёмкость (без кабеля) | pF | 1100 | ||
| Сопротивление изоляции корпуса (сигнальный ноль) от базы |
мОм | >100 | ||
| Минимальное сопротивление утечки (при 20 °C) |
гОм | >20 | ||
| Environmental | ||||
|
Рабочий диапазон |
°C | –60 ↔ +180 | ||
| °F | – 76 ↔ +356 | |||
| Температурный коэффициент чувствительности вибродатчика |
%/°C | 0.05* | ||
| Чувствительность к колебаниям температуры (3 Гц нижний предел частоты) |
(м/с²)/°C | 0.2 | ||
| g/°F | 0.011 | |||
| Чувствительность к деформации базы (при 250 µε в плоскости базы) |
ms–2/µε | 0.005 | ||
| g/µε | 0.0005 | |||
|
Чувствительность к магнитному полю |
ms–2/T | 4 | ||
| g/кГаусс | 0.04 | |||
|
Предельное |
kms–2 | 20 | ||
| g | 2000 | |||
| Механические параметры |
||||
| Материал корпуса | Титан ASTM Grade 2 | |||
| Материал пьезоэлектрического элемента |
PZ 23 | |||
| Конструкция датчика |
DeltaShear | |||
| Герметизация | Сваркой | |||
| Электрический разъем | 7/16 –28 UNEF‐2A (TNC) | |||
| Монтаж |
10– 32 UNF‐2B × 3.2 мм резьбовое отверстие |
|||
|
Угловой момент |
Максимальный |
Нм (lbf×in) |
3.5 (31) | |
| Минимальный | 0.5 (4.4) | |||
- Измерения в промышленности
- Вибрационные измерения в т.ч. на стендах
- Измерения ударных ускорений
- Мониторинг состояния оборудования (HUMS)
- Изолированная база
- Высокая чувствительность
- Близкий к нулю нижний предел диапазона измеряемых частот (0.1 Гц)
- Возможность работы при аномально низких и высоких температурах:
–74 °С ↔ +250°С
-
Резистентность к температурной нестабильности
- Близкий к нулю нижний предел частотного диапазона измерений (0.1 Гц)
