1. 振動加速度傳感器的選擇及維護
壓電式加速度傳感器又稱壓電加速度計。它屬于慣性式傳感器,是利用某些物質(zhì)如石英晶體、壓電陶瓷的壓電效應,在加速度計受振時,質(zhì)量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。當被測振動頻率遠低于加速度計的固有頻率時,則力的變化與被測加速度成正比。壓電式加速度傳感器因為具有測量頻率范圍寬、量程大、體積小、重量輕、對被測件的影響小以及安裝使用方便,所以成為的振動測量傳感器。
1.1. 加速度計的選擇
靈敏度:應根據(jù)所測振動或沖擊的量級來選擇合適的靈敏度.通常測量低g值振動或沖擊選用高靈敏度,測量高g值振動或沖擊選擇低靈敏度。
頻率響應:壓電加速度計應有足夠的頻率響應,以使其能測量試驗所需要的頻率范圍。
溫度范圍:要考慮加速度計能耐受進行測量的環(huán)境,以得到精確的數(shù)據(jù)。
重 量:加速度計的重量會改變被測結構物的響應。
另外,基座應變靈敏度、瞬變溫度響應、自振頻率、橫向振動比等都要結合測試進行綜合考慮。通常加速度計和與之配套的信號適調(diào)儀組成加速度計套組一起工作,這樣組成的加速度計系統(tǒng)應更加適合于預期的應用場合。整個套組的精確度更多地受加速度計特性,諸如橫向靈敏度、基座應變靈敏度、溫度響應等的影響,而信號適調(diào)儀的非線性度、諧波失真度、頻率響應的不平度等的影響與加速度計相比通常是可以忽略的。
1.2. 加速度計安裝方式的考慮
鋼螺栓:采用鋼螺栓固定,是共振頻率能達到出廠共振頻率的方法。螺栓不得全部擰入基座螺孔,以免引起基座 變形,影響加速度計的輸出。在安裝面上涂一層硅脂可增加不平整安裝表面的連接可靠性。需要絕緣時可用絕緣螺栓和云母墊片來 固定加速度計,但墊圈應盡量簿。
用一層薄蠟把加速度計粘在試件平整表面上,也可用于低溫(40℃以下)的場合。
手持探針測振方法,在多點測試時使用特別方便,但測量誤差較大,重復性差,使用上限頻率一般不高于 1000Hz。
用專用磁鐵固定加速度計,使用方便,多在低頻測量中使用。此法也可使加速度計與試件絕緣。
用硬性粘接螺栓或粘接劑的固定方法也經(jīng)常使用。
某種典型的加速度計采用上述各種固定方法的共振頻率分別約為:
鋼螺栓固定法31kHz;
涂薄蠟層29kHz;
云母墊片28kHz;
磁鐵固定法7kHz;
手持法2kHz。
1.3. 關于TEDS傳感器
TEDS是英文Transducer Electronic Data Sheet的縮寫,意為傳感器電氣數(shù)據(jù)表。是在傳感器內(nèi)部設置了固定的存儲器,用于存儲傳感器的有關信息。傳感器生產(chǎn)廠家將諸如生產(chǎn)廠商名稱、傳感器類型、模式、序列號、標定數(shù)據(jù)等原始信息存儲在該存儲器中,剩余的存儲空間可以讓用戶加入如通道號、安裝方式、安裝位置、安裝方向及標簽號等。特別是傳感器序列號對每個傳感器來說都是的。TEDS傳感器有利于工業(yè)現(xiàn)場的分布式測試。在傳感器數(shù)量和種類應用眾多的測試場合,如何跟蹤這些傳感器和生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù),實現(xiàn)自動監(jiān)測和跟蹤。TEDS提供了一種實時監(jiān)測的有效手段。測試系統(tǒng)可隨時調(diào)出數(shù)據(jù)表格對這些傳感器的參數(shù)進行校對和修正。因此可以減少筆誤,實現(xiàn)傳感器的自動定位,縮短測試時間。
YMC PIEZOTRONICS INC的ID號為103,公司IEPE傳感器均實現(xiàn)并支持TEDS功能,符合和兼容IEEE1451.4標準。TEDS功能的傳感器也可以直接與普通恒流源連接作一般IEPE傳感器使用。