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加速度计和振动传感器是如何工作的?

  用于测量加速度、冲击或振动的加速度计有多种类型,使用不同的工作原理。

  在压电体内部,感测元件是一种晶体,当受到压缩力时,它具有发射电荷的特性。

  在加速度计中,这种晶体与质量结合在一起,当加速度计受到“g”力时,质量会压缩发出信号的晶体。这个信号值可以与施加的‘g’力有关。

  传感元件安装在合适的传感器体中,以承受特定应用的环境条件。车身通常采用不锈钢制造,焊接各部分,以防止灰尘、水等的进入。

  电气连接可以通过密封电缆或插头/插座安排。许多现有的加速度计都有内部电子电路来提供输出,这些输出可以被相关的采集或控制系统所使用。

  为了实现振动或加速度的真正传递,传感器的机械固定是非常重要的。许多固定方法,包括蜂蜡,硬胶,螺纹螺柱(男或女),磁性坐骑。

  加速度计广泛应用于许多科学和工业领域,如预测维修、航空航天、汽车、医疗、过程控制等。

  振动监测简介

  在现代制造业中,准确的数据采集作为预测维护计划的一部分是至关重要的。在这里,我们解释了现代振动监测技术是如何工作的,并就如何成功安装和使用加速度计提供了建议。

  自动化是一个强大的工业工具,然而,对于制造业或加工部门的许多公司来说,获得它所带来的经济优势并不总是可能的。今天,设计、指定、购买、维护和运行自动化系统的费用越来越负担得起,但这项技术的成本仍然足以要求预防性维护的保护。自动化机器必须不断可用,以防止停机,因此,有效的维修策略是至关重要的。

  状态监测是关键。例如,在某些情况下,在仔细监测振动的情况下,可以将操作寿命延长到建议的维修间隔时间以外,从而大大节省人力和运行费用。在天平的另一端,当振动迅速增加时,监测可以防止利润和声誉立即消失,表明即将发生灾难性故障。总之,振动监测是当今工厂和设备维护的重要工具。

  振动水平是用加速度计测量的,就像最强大的工程工具一样,只要有关工程师花一点时间来了解它们的工作原理,它就能提供出色的服务。即使是最好的加速度计,如果安装或维护不善,也无法提供其所能达到的精度或寿命。因此,在规范和安装开始之前,花一点时间考虑什么是加速度计,以及如何有效地安装它们,符合每个人的利益。

  有两种主要类型的加速度计:交流加速度计,与数据采集器一起用于监测风力涡轮机等高价值资产的状况;和4-20mA加速度计,后者与PLC一起用于测量风机和水泵等低值资产。两者都能检测不平衡,轴承状况和失调,但交流加速度计也可以识别空化,松动,齿轮缺陷和皮带问题。目前由市场领先者如Hansford传感器提供的用于振动监测的传感器或加速度计阵列可以在较宽的温度范围内工作,测量高、低频频率,具有低滞后特性和良好的精度。这些设备还提供了强大和可靠的服务,因为不锈钢传感器外壳可以防止水分、灰尘、油类和其他污染物的进入,使它们能够在各种应用中使用。

  加速度计通常包含与质量相连的压电晶体元件。当加速度计受到加速力的影响时,质量会压缩晶体,使其产生与施加的力水平成正比的电信号。然后,利用内置的产生输出信号的电子设备对信号进行放大和调节,该输出信号适合于更高级别的数据采集或控制系统使用。安装在关键位置的加速度计的输出数据可以使用复杂的手持数据采集器定期读取,以便立即进行分析或随后下载到pc,或者通过开关盒传送到集中式或更高级别的系统进行持续监视。

  要正确指定加速度计,工程师需要与具有适当行业经验和知识的供应商密切合作。这将确保从要测量的振动水平和频率范围到重量或安装限制和环境条件,例如环境温度、是否存在湿度、化学品或潜在的爆炸性大气等,都已得到考虑。

  在安装方面,您已经收集到的信息将帮助您了解为安装的加速度计奠定坚实基础的重要性。例如,如果安装不当,提供这种振动敏感性的设备自然会受到其自身运动的影响。工程师应将设备直接安装在比加速度计底部大的平坦、光滑、未涂漆的表面上。安装程序应确保表面不含油脂和油,尽可能靠近振动源。通过遵循这些准则,您将已经支持您的加速度计,从而您的维护制度,使设备提供最准确的测量振动水平。

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