Пьезоэлектрические датчики ускорения. Вибродатчики (Акселерометры).

ВведениеПрименениеОсобенности

вибродатчик (датчик вибрации) 8347)
вибродатчик (датчик вибрации) 8347 для экстремальных температурных режимов

При проведении вибрационных испытаний объектов, температура которых с момента пуска до выхода на рабочий режим может меняться от — 196 градусов Цельсия до +452 градусов Цельсия раньше приходилось заменять датчики, переключаясь с одного на другой, подкладывать под основание пластинки из слюды и предпринимать другие действия, позволяющие перекрыть весь температурный диапазон измерений.
С появлением вибродатчика 8347-C задача экспериментатора существенно упростилась. Это особенно важно в условиях, когда помимо температурного экстрима имеет место еще и повышенный радиационный фон.
Успешное функционирование в таком широком диапазоне температур в немалой степени обеспечивается конструкцией датчика вибрации, реагирующей на сдвиговые усилия.
Пьезоэлектрический  датчик вибрации (акселерометр) модели   8347 — C  обладает повышенной температурной стабильностью, при работе как в экстремально низких, так и высоких температурных режимах  от -196 °С до +482 °C, имеет сбалансированный зарядовый дифференциальный выход, и демонстрирует высокую резистентность к радиационному фону в контролируемой точке, будь то измерение на объектах вблизи ядерного реактора, или искусственно созданная радиоактивность в условиях вибрационного испытательного стенда.  Акселерометры/вибродатчики этого типа обеспечивают высокое качество измерений в неблагоприятных условиях вблизи реакторов атомных электростанций, при испытаниях газовых турбин и  авиационных двигателей, в  высокотемпературных и криогенных сценариях вибрационного мониторинга и тестирования.

Корпус акселерометра (датчика вибрации)  изготовлен из аустенитного нихрома INCONEL®, герметичен, что обеспечивает  надежность функционирования в далеких от лабораторной идиллии, жестких промышленных условиях.

Благодаря малому осевому габариту датчика (2 см) расширяется круг его применения  в условиях ограниченного пространства вокруг места установки на объект, что характерно   для различных сценариев применения, в том числе, таких как мониторинг состояния насосов, газовых турбин, авиационных моторов, систем мониторинга и предупреждения аварий.

Каждый  8347-C  датчик вибро-ускорений калибруется индивидуально по методике измерения отклика на  возбуждение случайной широкополосной вибрации на 1 600-спектральных линиях рабочего частотного диапазона с использованием программного алгоритма БПФ (Быстрое Преобразование Фурье), что гарантирует заявленную в паспорте точность вибродатчика.
Акселерометр   8347 — C  взаимозаменяем с другим известным датчиком вибрации Брюль и Къер модели 8324 (совпадают по  чувствительности,  соединителям и монтажным размерам, адаптированным  к стандартизованной  монтажной панели ARINC).
Спецификации:

Единица Значение
Общие параметры датчика вибрации
Тип акселерометра Зарядовый
Чувствительность по заряду (при 159.2 Гц) пКл/(м/с²) (пКл/g) 1.0 (10)
Допуски отклонения по чувствительности ±5%
Верхний предел по частоте (±10%) кГц 12.8
Нижний предел по частоте (±10%) лимитируется усилителем входного сигнала
Резонансная частота установленного на объекте датчика кГц 39
Поперечная резонансная частота кГц 17
Линейность амплитуды < 1% подъема на 15000 м/с²
Поперечная чувствительность < 3%
Электрические характеристики
Сопротивление  

мОм

>100

Между выводами (+25°C)
Между выводами (при максимальной температуре) кОм >50
Между выводом и корпусом (+25°C) мОм >100
Между выводом и корпусом (при макс. температуре) кОм >50
Емкость  

пФ

540

Между выводами
Между выводом и корпусом пФ 50
Сопротивление изоляции (между выводом и корпусом ) мОм 100
Заземление сбалансированный сигнал на выводах, изолированных от корпуса
Характеристики окружающей среды
Температурный диапазон эксплуатации °C –196 to +482
Электромагнитная чувствительность (50 Гц, 0.038 T) (м/с²)/T (g/T) 20 (2)

Радиация*

Суммарная доза γ-излучения Суммарный поток нейтронов

 

Mrad

нейтронов на см²

 

до 100

до 3 × 10↑18

Максимальная рабочая синус. вибрация (м/с²)(g) 10000 (1000)
Максимальное ударное ускорение(пик) (м/с²)(g) 50000 (5000)
Влажность Загерметизировано
Температурная нестабильность 3% на 100°C
Чувствительность к колебаниям температуры (м/с²)/°С 1.5
Чувствительность к деформации основания (м/с²)/µε (g/µε) 0.02 (0.002)
Физические характеристики вибродатчика
Конструкционная схема Shear design
Вес г 60
Материал корпуса INCONEL
Разъем 2-pin TNC (7/16 27 UNS)
Монтажная панель ARINC
Крепление 3 × M4 (or 8 – 32)
Монтажные детали (входят в поставку) 4 × YS-8406 (M4 × 12 с отверстиями безопасности) + QA-0122 (шестигранный ключ)
Момент затяжки Нм 1.6

 

  • Вибрационные измерения в неблагоприятной промышленной среде
  • Авиационные двигатели
  • Промышленные газовые турбины
  • Центробежные насосы
  • Атомные электростанции
  • Высокотемпературные (482°C / 900°F) измерения
  • Криогенные условия измерений
  • Трансмиссионные модули
  • Бортовые системы профилактического  контроля и диагностики (HUMS)

 

 

  • Измерения при аномальных температурах: от –196°C (–321°F) до +482°C (+900°F)
  • Высокая резистентность к радиации
  • Низкая чувствительность к колебаниям температуры:
    Конструкция-Shear с повышенной термической стабильностью
  • Минимальная присоединенная масса: вес 60 г
  • Высокочастотные измерения: до 12.8 кГц
  • Малые габариты, что удобно для монтажа в промежутках между близко расположенными фрагментами конструкции: осевой размер 2 см.
  • Минимальное искажение сигнала при высоких амплитудах: нелинейность <1% на 15000 м/с²
  • Минимальная чувствительность к электромагнитной интерференции EMI: сбалансированный дифференциальный выход
  • Отстраивание от частот шума турбинных лопаток: частота поперечного резонанса 17 кГц
  • Сохранение работоспособности   в неблагоприятной среде: конструкция загерметизирована в нихромовом  INCONEL®-корпусе
  • Не требующая настроек замена датчика: та же ARINC -монтажная панель, чувствительность и разъем, как у широко распространенного  Brüel & Kjær модели 8324

Подробнее об акселерометрах серии 8347