A chave para uma medição precisa das vibrações: instalação e uso de acelerômetros

No reino dos testes de vibração, oacelerômetroatua como o órgão sensorial crucial do seu sistema de teste de vibração. É um transdutor que converte a quantidade física de vibração (aceleração e indiretamente relacionada ao som) em um sinal elétrico mensurável, fornecendo a entrada essencial para análise e controle. Na Dongguan Precision Test Equipment Co., Ltd., enfatizamos a importância da instalação e uso adequados do acelerômetro para obter dados de vibração confiáveis ​​e significativos.

Os acelerômetros são a escolha preferida para medição de vibração devido às suas características vantajosas, incluindo:

• Ampla faixa dinâmica:Capazes de medir amplitudes de vibração muito pequenas e muito grandes.
• Ampla faixa de frequência:Pode capturar com precisão vibrações em um amplo espectro de frequências.
• Excelente linearidade:Fornece uma saída elétrica proporcional para a aceleração de entrada.
• Alta estabilidade:Oferece medições consistentes e confiáveis ​​ao longo do tempo.
• Instalação relativamente conveniente:Pode ser montado usando vários métodos, dependendo do aplicativo.

Para aproveitar todo o potencial do seu acelerômetro e garantir medições precisas de vibração, siga os seguintes princípios e métodos de instalação:

I. Princípios de instalação: definindo a base para a precisão

Para um desempenho ideal, observe essas regras fundamentais ao instalar seu acelerômetro:

a) Localização estratégica:Posicione o acelerômetro o mais próximo possível do ponto de interesse específico da estrutura para garantir que ela experimente o mesmo movimento que a área que está sendo analisada.

b) Montagem segura e firme:O acelerômetro e sua superfície de montagem devem ser o mais rígidos e firmemente conectados possível. A superfície de montagem deve estar limpa e plana para garantir o contato máximo e o caminho de transmissão mais direto ou mais curto da vibração. Para acelerômetros uniaxiais, alinhem cuidadosamente a direção de detecção (eixo principal) com a direção de interesse.

c) Minimizando os efeitos de carregamento de massa:A introdução do acelerômetro deve causar alteração mínima no movimento da estrutura de teste. Empregue técnicas de montagem simétricas, sempre que possível, para minimizar a distorção do movimento. A massa do acelerômetro e qualquer hardware de montagem deve ser significativamente menor que a massa dinâmica da estrutura medida (idealmente uma proporção de massa inferior a 1/10 para objetos pequenos e leves).

d) Evitando a interferência de ressonância:A frequência operacional máxima do seu teste deve ser significativamente menor que a frequência de ressonância de montagem do acelerômetro escolhido. Operar perto da ressonância crescente pode levar a leituras amplificadas e imprecisas.

e) Gerenciamento de cabos:Ao usar acelerômetros axialmente conectados, os cabos rígidos podem induzir tensão no alojamento, potencialmente afetando as medições. Prenda com segurança o cabo próximo ao acelerômetro para evitar isso. Para acelerômetros piezoelétricos, os cabos soltos podem gerar ruído triboelétrico (eletricidade estática por fricção).

(Diagrama mostrando acelerômetro de chumbo axial e acelerômetro de chumbo lateral) (Legenda para o diagrama: 1 - Não sujeito à força, 2 - Superfície de conexão do corpo vibratório, 3 - prenda o cabo à superfície vibratória)

f) Isolamento elétrico:Os acelerômetros têm propriedades de isolamento elétrico variadas. Alguns têm bases isoladas embutidas, enquanto outros requerem parafusos de montagem isolados e lavadoras de mica para evitar laços no solo no sistema de medição. O uso de parafusos isolados com lavadoras de mica nos pontos de contato é uma maneira eficaz de resolver problemas de loop de terra.

Ii. Métodos de instalação específicos: aplicação prática

Aqui está um detalhamento dos métodos de instalação do acelerômetro comum:

um. Montagem de parafuso:

(Diagrama mostrando uma curva de resposta de frequência típica para um acelerômetro montado em parafuso com graxa) (Legenda para o diagrama: curva de resposta de frequência típica de um parafuso acelerômetro montado em graxa (em relação à aceleração absoluta da estrutura no ponto de conexão))

• Preparação de superfície:A superfície de montagem no acelerômetro e na estrutura de teste deve ser limpa, plana e usinada suavemente, atendendo às especificações recomendadas pelo fabricante. O orifício do parafuso de montagem deve ser perpendicular à superfície de montagem.
• Aplicação de torque:Aperte o parafuso de montagem no torque recomendado pelo fabricante para obter uma conexão segura sem danificar o acelerômetro.
• Meio de acoplamento:Aplique uma fina camada de óleo ou graxa entre as superfícies de acasalamento para melhorar o contato e maximizar a rigidez, melhorando a resposta de alta frequência.
• Comprimento do parafuso:Certifique -se de que o parafuso não se destace no orifício bateu, pois isso pode criar uma pequena lacuna entre as superfícies de montagem, reduzindo a rigidez.

b. Ligação adesiva:

Esse método é adequado quando os orifícios de perfuração na estrutura de teste não são viáveis, é necessário isolamento elétrico ou a superfície de montagem tem planicidade insuficiente. Parafusos de montagem adesivos (pinos com roscas em uma extremidade e uma plataforma de ligação, por outro) também são comumente usados.

(Diagrama mostrando uma curva de resposta de frequência típica para um acelerômetro adesivamente ligado) (Legenda para o diagrama: curva de resposta de frequência típica de um acelerômetro adesivamente ligado (em relação à aceleração absoluta da estrutura no ponto de conexão))

• Limpeza de superfície:Limpe as superfícies de ligação de acordo com as recomendações do fabricante do adesivo.
• Camada adesiva fina:Aplique o adesivo para formar um filme fino, que deve atuar idealmente como uma mola rígida para uma resposta ideal de frequência.
• Seleção adesiva:Os adesivos acrílicos ou termofícios são frequentemente usados. Evite adesivos macios ou aqueles que mantêm flexibilidade significativa após a evaporação do solvente, pois podem diminuir a frequência ressonante. Os adesivos de cianoacrilato (super cola como 502) oferecem uma ampla resposta de frequência, mas não são adequados para todas as aplicações e podem contaminar as roscas dos parafusos. Antes da aplicação, limpe a superfície de montagem com um solvente de hidrocarboneto, mantendo o solvente longe de cabos e conectores. Pressione o sensor firmemente no adesivo rapidamente para obter uma linha de ligação fina. As limitações de temperatura do adesivo também devem ser consideradas.

c. Dispositivos de montagem:

Os dispositivos de montagem, incluindo parafusos isolados eletricamente, devem ser rígidos, leves, têm um pequeno momento de inércia e serem estruturalmente simétricos sobre o eixo de detecção. Evite usar colchetes sempre que possível. Se necessário, opte por cubos de metal pequenos e rígidos montados com segurança na estrutura com superfícies usinadas e orifícios bateu para a conexão do parafuso.

d. Outros métodos de montagem:

As técnicas alternativas de montagem incluem o uso de uma fina camada de cera de abelha solidificada, fita adesiva dupla face, bases magnéticas, grampos de montagem rápida e bases de montagem a vácuo.

(Diagrama mostrando uma curva de resposta de frequência típica para um acelerômetro montado em abelhas) (Legenda para o diagrama: curva de resposta de frequência típica de um acelerômetro montado com uma fina camada de cera de abelha (em relação à aceleração absoluta da estrutura no ponto de conexão))

• Montagem de cera de abelha:Adequado para aplicações de temperatura ambiente com sensores pesando menos de 100 gramas. É conveniente, mas limita a temperatura operacional a menos de 40 ° C e é adequado para níveis mais baixos de aceleração.

(Diagrama mostrando uma curva de resposta de frequência típica para um acelerômetro montado em fita dupla face)) (Legenda para diagrama: curva de resposta de frequência típica de um acelerômetro montado com fita dupla face)

• Montagem de fita dupla face:Vários tipos de fitas duplas lados oferecem diferentes temperaturas e espessuras de operação. Escolha uma fita apropriada para o seu aplicativo.

(Diagrama mostrando uma curva de resposta de frequência típica para um acelerômetro magnético montado na base) (Legenda para o diagrama: curva de resposta de frequência típica de um acelerômetro montado com uma base magnética)

• Montagem da base magnética:Conveniente para medições rápidas em superfícies ferromagnéticas, mas limita o nível máximo de vibração e a frequência de medição. Esse método normalmente reduz a frequência de ressonância de montagem para cerca de 7 kHz, reduzindo a faixa de frequência utilizável para cerca de 2 kHz (cerca de 1/3 da ressonância de montagem). As bases magnéticas também adicionam massa significativa e têm força de retenção limitada, normalmente adequada para acelerações abaixo de 200g.

Iii. Precauções importantes: garantindo a longevidade e a integridade dos dados

Lembre -se desses pontos cruciais ao manusear e usar acelerômetros:

a) Remoção suave:Ao desmontar sensores, corte suavemente qualquer adesivo ou cera de abelha do lado, em vez de puxar diretamente da superfície de montagem, que pode danificar o sensor.

b) Cuidado de ligação direta:A ligação direta da maioria dos acelerômetros sem consideração adequada para remoção e danos potenciais geralmente não é recomendada.

c) Segurança do cabo para acelerômetros do tipo de carga:Verifique se os cabos do acelerômetro do tipo de carga estão fixos com segurança. O movimento, a flexão ou o alongamento desses cabos durante a medição podem causar alterações na capacitância local e carga entre o condutor e o escudo, introduzindo ruído significativo. O IEPE (acelerômetros piezoelétricos eletrônicos integrados) com amplificadores embutidos são muito menos suscetíveis ao ruído do cabo.

d) Integridade do conector:Ao usar vários cabos de extensão, verifique se os conectores são mantidos limpos e livres de poeira, água ou contaminantes condutores.

e) Carregando em massa em objetos de luz:Para objetos pequenos e leves (por exemplo, pequenas lâminas), considere cuidadosamente o efeito de carga em massa do acelerômetro. Apontar uma proporção de massa do acelerômetro para o objeto de teste menor que 1/10.

f) Evite cair:Nunca solte o sensor em superfícies duras, pois isso pode causar danos irreparáveis.

g) Limites de temperatura:Sempre opere sensores dentro da faixa de temperatura especificada para evitar danos e garantir medições precisas.

Ao aderir a essas diretrizes de instalação e precauções de uso, você pode maximizar a precisão, a confiabilidade e a vida útil dos seus acelerômetros, garantindo dados de alta qualidade para seus empreendimentos de teste de vibração. Na Dongguan Precision, nos dedicamos a fornecer não apenas sistemas avançados de teste de vibração, mas também o conhecimento para utilizá -los de maneira eficaz.