La chiave per una misurazione accurata delle vibrazioni: installazione e utilizzo dell'accelerometro

Nel regno dei test di vibrazione, ilaccelerometroAgisce come l'organo sensoriale cruciale del sistema di test di vibrazione. È un trasduttore che converte la quantità fisica di vibrazione (accelerazione e indirettamente correlata al suono) in un segnale elettrico misurabile, fornendo l'ingresso essenziale per l'analisi e il controllo. In Dongguan Precision Test Equipment Co., Ltd., sottolineiamo l'importanza di un'adeguata installazione e utilizzo dell'accelerometro per ottenere dati di vibrazione affidabili e significativi.

Gli accelerometri sono la scelta preferita per la misurazione delle vibrazioni a causa delle loro caratteristiche vantaggiose, tra cui:

• Ampia gamma dinamica:In grado di misurare ampiezze di vibrazioni sia molto piccole che molto grandi.
• Ampia intervallo di frequenza:Può catturare accuratamente vibrazioni attraverso un ampio spettro di frequenze.
• Ottima linearità:Fornisce un'uscita elettrica proporzionale all'accelerazione di ingresso.
• Elevata stabilità:Offre misurazioni coerenti e affidabili nel tempo.
• Installazione relativamente conveniente:Può essere montato utilizzando vari metodi a seconda dell'applicazione.

Per sfruttare il pieno potenziale dell'accelerometro e garantire misurazioni di vibrazioni accurate, aderire ai seguenti principi e metodi di installazione:

I. Principi di installazione: impostazione delle basi per l'accuratezza

Per prestazioni ottimali, osservare queste regole fondamentali durante l'installazione dell'accelerometro:

a) Posizione strategica:Posizionare l'accelerometro il più vicino possibile al punto di test specifico di interesse sulla struttura per garantire che si verifichi lo stesso movimento dell'area analizzata.

b) Montaggio sicuro e fermo:L'accelerometro e la sua superficie di montaggio devono essere il più rigidi e saldamente collegati possibile. La superficie di montaggio deve essere pulita e piatta per garantire il massimo contatto e il percorso di trasmissione più diretto o più breve della vibrazione. Per gli accelerometri uniassiali, allineare attentamente la direzione di rilevamento (asse principale) con la direzione di interesse.

c) Ridurre al minimo gli effetti del carico di massa:L'introduzione dell'accelerometro dovrebbe causare un'alterazione minima al movimento della struttura del test. Impiegare tecniche di montaggio simmetriche ove possibile per ridurre al minimo la distorsione del movimento. La massa dell'accelerometro e qualsiasi hardware di montaggio dovrebbero essere significativamente più piccoli della massa dinamica della struttura misurata (idealmente un rapporto di massa inferiore a 1/10 per piccoli oggetti leggeri).

d) Evitare l'interferenza di risonanza:La frequenza operativa massima del test dovrebbe essere significativamente inferiore alla frequenza di risonanza di montaggio dell'accelerometro scelto. Operando vicino alla risonanza di montaggio può portare a letture amplificate e imprecise.

e) Gestione dei cavi:Quando si utilizzano accelerometri collegati assialmente, i cavi rigidi possono indurre deformazione sull'alloggiamento, potenzialmente influenzando le misurazioni. Bloccare in modo sicuro il cavo vicino all'accelerometro per evitarlo. Per gli accelerometri piezoelettrici, i cavi sciolti possono generare rumore triboelettrico (elettricità statica di attrito).

(Diagramma che mostra accelerometro al piombo assiale e accelerometro al piombo laterale) (Didascalia per diagramma: 1 - non soggetto a forza, 2 - superficie di collegamento del corpo vibrante, 3 - fissare il cavo alla superficie vibrante)

f) Isolamento elettrico:Gli accelerometri hanno proprietà di isolamento elettrico variabili. Alcuni hanno basi isolate incorporate, mentre altri richiedono viti di montaggio isolate e rondelle di mica per prevenire loop di terra nel sistema di misurazione. L'uso di viti isolate con rondelle di mica nei punti di contatto è un modo efficace per risolvere i problemi di loop di terra.

Ii. Metodi di installazione specifici: applicazione pratica

Ecco una ripartizione dei metodi di installazione degli accelerometri comuni:

UN. Montaggio a vite:

(Diagramma che mostra una tipica curva di risposta in frequenza per un accelerometro montato a vite con grasso) (Didascalia per il diagramma: curva di risposta in frequenza tipica di un accelerometro montato a vite con grasso (relativo all'accelerazione assoluta della struttura nel punto di connessione))

• Preparazione della superficie:La superficie di montaggio sia sull'accelerometro che sulla struttura del test deve essere pulita, piatta e lavorata senza intoppi, soddisfacendo le specifiche raccomandate del produttore. Il foro della vite di montaggio deve essere perpendicolare alla superficie di montaggio.
• Applicazione di coppia:Stringere la vite di montaggio alla coppia consigliata del produttore per ottenere una connessione sicura senza danneggiare l'accelerometro.
• Mezzo di accoppiamento:Applicare un sottile strato di olio o grasso tra le superfici di accoppiamento per migliorare il contatto e massimizzare la rigidità, migliorando la risposta ad alta frequenza.
• Lunghezza della vite:Assicurarsi che la vite non si allontani nel foro toccato, poiché ciò può creare un piccolo spazio tra le superfici di montaggio, riducendo la rigidità.

B. Legame adesivo:

Questo metodo è adatto quando i fori di perforazione nella struttura del test non sono fattibili, è richiesto l'isolamento elettrico o la superficie di montaggio ha una planarità insufficiente. Le viti di montaggio adesive (perni con fili su un'estremità e una piattaforma di legame dall'altra) sono anche comunemente utilizzate.

(Diagramma che mostra una tipica curva di risposta in frequenza per un accelerometro legato adesiva)) (Didascalia per il diagramma: curva di risposta in frequenza tipica di un accelerometro adesivamente legato (rispetto all'accelerazione assoluta della struttura nel punto di connessione))

• Pulizia della superficie:Pulisci le superfici di legame in base alle raccomandazioni del produttore adesivo.
• Sottile strato adesivo:Applicare l'adesivo per formare un film sottile, che dovrebbe idealmente fungere da molla rigida per una risposta di frequenza ottimale.
• Selezione adesiva:Vengono spesso utilizzati adesivi acrilici o termoinstratti. Evita adesivi morbidi o quelli che mantengono una significativa flessibilità dopo l'evaporazione del solvente, in quanto possono abbassare la frequenza di risonanza. Gli adesivi cianoacrilati (super colla come 502) offrono una risposta ad ampia frequenza ma non sono adatti a tutte le applicazioni e possono contaminare i fili a vite. Prima dell'applicazione, pulire la superficie di montaggio con un solvente idrocarburo, mantenendo il solvente lontano da cavi e connettori. Premere rapidamente il sensore nell'adesivo per ottenere una linea di legame sottile. Anche i limiti di temperatura dell'adesivo devono essere considerati.

C. Dispositivi di montaggio:

I dispositivi di montaggio, comprese le viti elettricamente isolate, dovrebbero essere rigidi, leggeri, hanno un piccolo momento di inerzia ed essere strutturalmente simmetrici sull'asse di rilevamento. Evita di usare parentesi quando possibile. Se necessario, optare per cubi di metallo piccoli e rigidi montati saldamente sulla struttura con superfici lavorate e fori sfruttati per il collegamento a vite.

D. Altri metodi di montaggio:

Le tecniche di montaggio alternative includono l'uso di un sottile strato di cera d'api solidificato, nastro adesivo a doppia faccia, basi magnetiche, morsetti a montaggio rapido e basi di montaggio a vuoto.

(Diagramma che mostra una tipica curva di risposta in frequenza per un accelerometro montato sull'api) (Didascalia per il diagramma: curva di risposta in frequenza tipica di un accelerometro montato con un sottile strato di cera d'api (relativo all'accelerazione assoluta della struttura nel punto di connessione))

• Montaggio della cera d'api:Adatto per applicazioni a temperatura ambiente con sensori che pesano meno di 100 grammi. È conveniente ma limita la temperatura operativa a meno di 40 ° C ed è adatto a livelli di accelerazione più bassi.

(Diagramma che mostra una tipica curva di risposta in frequenza per un accelerometro a doppia faccia montato su nastro) (Didascalia per il diagramma: curva di risposta in frequenza tipica di un accelerometro montato con nastro a doppia faccia)

• Montaggio a nastro a doppia faccia:Vari tipi di nastri a doppia faccia offrono diverse temperature e spessori operativi. Scegli un nastro adeguato alla tua applicazione.

(Diagramma che mostra una tipica curva di risposta in frequenza per un accelerometro montato a base magnetica) (Didascalia per il diagramma: curva di risposta in frequenza tipica di un accelerometro montato con una base magnetica)

• Montaggio di base magnetica:Conveniente per misurazioni rapide sulle superfici ferromagnetiche ma limita il livello massimo di vibrazione e la frequenza di misurazione. Questo metodo in genere abbassa la frequenza di risonanza di montaggio a circa 7 kHz, riducendo l'intervallo di frequenza utilizzabile a circa 2 kHz (circa 1/3 della risonanza di montaggio). Le basi magnetiche aggiungono anche una massa significativa e hanno una forza di mantenimento limitata, in genere adatta per accelerazioni inferiori a 200 g.

Iii. Precauzioni importanti: garantire la longevità e l'integrità dei dati

Tieni a mente questi punti cruciali durante la gestione e l'utilizzo degli accelerometri:

a) Gentile rimozione:Quando si smontano i sensori, tagliare delicatamente qualsiasi adesivo o cera d'api dal lato piuttosto che tirarsi direttamente dalla superficie di montaggio, che può danneggiare il sensore.

b) cautela del legame diretto:Il legame diretto della maggior parte degli accelerometri senza adeguata considerazione per la rimozione e il danno potenziale non è generalmente raccomandato.

c) Sicurezza del cavo per accelerometri di tipo carica:Assicurarsi che i cavi dell'accelerometro a carica siano fissi in modo sicuro. Il movimento, la flessione o lo stretching di questi cavi durante la misurazione possono causare cambiamenti nella capacità locale e la carica tra il conduttore e lo scudo, introducendo un rumore significativo. Gli accelerometri IEPE (piezoelettrici elettronici integrati) con amplificatori integrati sono molto meno sensibili al rumore del cavo.

d) integrità del connettore:Quando si utilizzano più cavi di estensione, assicurarsi che i connettori siano mantenuti puliti e liberi da polvere, acqua o contaminanti conduttivi.

e) Caricamento di massa su oggetti leggeri:Per oggetti piccoli e leggeri (ad es. Piccole pale), considera attentamente l'effetto di carico di massa dell'accelerometro. Punta a un rapporto di massa dell'accelerometro e all'oggetto di prova inferiore a 1/10.

f) Evita di cadere:Non abbandonare mai il sensore su superfici dure, in quanto ciò può causare danni irreparabili.

g) Limiti di temperatura:Azionare sempre sensori all'interno del loro intervallo di temperatura specificato per prevenire danni e garantire misurazioni accurate.

Aderendo a queste linee guida di installazione e precauzioni di utilizzo, è possibile massimizzare l'accuratezza, l'affidabilità e la durata della vita dei tuoi accelerometri, garantendo dati di alta qualità per i tuoi sforzi di test di vibrazione. In Dongguan Precision, siamo dedicati a fornire non solo sistemi di test di vibrazione avanzati, ma anche le conoscenze per utilizzarli in modo efficace.