Пьезоэлектрические датчики ускорения. Вибродатчики (Акселерометры).
Акселерометр 4370 входит в группу датчиков вибрационного ускорения (и не только вибрационного), с выполненным на основе PZT-керамики (свинец-цирконий-титан ) пьезоэлектрическим чувствительным элементом. Он принадлежит к подгруппе датчиков Uni-Gain.
Схема DeltaShear включает три пьезоэлектрических чувствительных элемента, что дает повод читателю описания предположить, что речь идет о трехосевом акселерометре, хотя в действительности это не так. Мы имеем дело с типичным по функции (но не по конструкции) одноосевым датчиком ускорения.
Сенсоры вибрационного ускорения 4370 обладают чувствительностью, на порядок превосходящей таковую у их аналогов (с той же верхней граничной частотой).
Характерной особенностью этих вибродатчиков является верхнее расположение коннектора (10 – 32 UNF).
Рекомендуется крепление на поверхности испытываемого на вибрацию, или являющегося источником вибрации объекта с помощью шпильки. Это надо иметь в виду в случае объектов, дизайн поверхности которых имеет важное значение.
Калибровка
Чувствительность, записанная в калибровочный паспорт измерялась на частоте 159.2 Гц и при ускорении 10 g. С доверительной вероятностью 99.9% погрешность заводской калибровки не превышает ± 2%.
Датчики ускорения марки 4370 представлены двумя моделями, собственно 4370 и 4370-V. Основное отличие их заключается в разбросе зарядовой чувствительности. Если для первой модели это уже упомянутый выше разброс при 159.2 Гц равный ±2%, то для второй модели сенсора это уже ±15%. Не следует пугаться такого разброса чувствительности. Ведь акселерометры широко применяются не только для измерений, но и в системах виброиспытаний на вибростендах, в системах мониторинга и контроля состояния вибрирующих конструкций, когда нередко выходной сигнал должен быть вообще двоичным (принимающим значения «да» или «нет»).
Резонансная частота у обоих датчиков вибрации одна и та же и составляет 16кГц. Соответственно частотный диапазон простирается от 0.1 до 4800 Гц. Последнее вполне согласуется с известной формулой fr/3, где fr частота резонанса датчика.
Обе модели акселерометров могут работать в диапазоне температур от -74°C до +250°C. Корпус акселерометров 4370 выполнен из нержавеющей стали AISI 316 (сварная конструкция).
Рекомендуемое применение датчиков вибрации 4370
Акселерометры этой подгруппы, являющиеся универсальными дачиками ускорения при измерениях вибрации по одной оси и ударных воздействий на конструкции клиенты компании Bruel & Kjaer используют при проведении следующих видов вибрационных испытаний и измерений:
- Мониторинг в условиях экстремальных температур (-74,+250°C) оборудования, приборов и процессов, сопровождающихся вибрациями.
- Контроль при экспериментальных исследованиях особо чувствительных к вибрациям объектов на вибростендах на малых частотах и при малых значениях ускорений. Мониторинг процессов вибрации по одной оси во время вибрационных тестов.
- Исследования в области экспериментального модального и структурного анализа, где для получения результатов не нужно больших ускорений.
Особенности применения акселерометров 4370
- С учетом того, что акселерометры 4370 являются терморезистентными и могут успешно применяться , как при низких температурах (от -74°C), так и при высоких (до 250°C) установка их на конструкцию, испытываемую на высокотемпературных и низко температурных вибрационных стендах, дает возможность получать данные о параметрах вибрации при изменении температурного фона в широком диапазоне без смены датчиков.
- Высокая чувствительность дает возможность работать с малыми ускорениями
-
Высокое значение отношения чувствительности к массе вибродатчика
-
Высокое значение резонансной частоты
-
Долговременно стабильные параметры, благодаря сварному стальному корпусу.
Подробнее об акселерометрах серии 4370
