Пьезоэлектрические дачики ускорения. Акселерометры.

ВведениеПрименениеОсобенности

вибродатчики, датчики вибрации 8315Датчики вибрации 8315, 8315А, 8315В и 8315D зарядовые на основе пьезокерамики Piezite P-8® отличаются высокой прочностью, высоким коэффициентом преобразования вибрационного ускорения в электрический выходной сигнал, возможностью использования в качестве вибродатчиков общего назначения и в экстремальных условиях эксплуатации. Мониторинг работы оборудования, являющегося источником вибрации, может производиться в температурном диапазоне до 250°С и в течение длительного времени. Уникальная конструкция (фирменная марка De1ta Shеаг®) датчиков, основанная на инновационном применении трехкомпонентного пьезоэлемента, реагирующего на сдвиговые усилия. В результате достигается низкая чувствительность к деформации основания, так как пьезоэлемент не соприкасается с ним, а так же высокая осевая чувствительность к усилию, передаваемому от собственной инерционной массы.
Модели датчиков вибрации 8315D, 8315В,  8315А И 8315 отличаются  друг от друга длиной используемого кабеля. Вибродатчик 8315 предназначен для применения в качестве датчика вибрационных ускорений общего назначения для различных задач мониторинга, вибрационных испытаний, экспериментальных исследований. Может применяться в условиях повышенного радиационного фона.
Инновационная конструкция «shear» значительно снижает зависимость выходного сигнала датчика от изменений температуры и деформации основания, при этом достигаются высокое значение резонансной частоты в установленном на объекте состоянии и возможность работы при высокой температуре окружающей среды. Внесены в Государственный реестр средств измерений РФ Регистрационная запись  14923-09
Взамен М 14923-04. Вибропреобразователи ускорения вибродатчики 8315 проходят поверку  в соответствии с МИ 1873-88 «ГСИ. Виброметры с пьезоэлектрическим и индуктивным преобразователями. Методика поверки».
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

датчик вибрации (вибродатчик) 8315)

НАИМЕНОВАНИЕ
ПАРАМЕТРЫ
Номинальный коэффициент преобразования на опорной частоте, пКл/(м/с²)
10
Диапазон измерения амплитуды виброускорения, м/с²
±20 000
Частотный диапазон вибродатчика
1 — 10 000 Гц
Осевая резонансная частота 28 кГц
Неравномерность амплитудно-частотной характеристики, не более
±10 %
Отклонение коэффициента преобразования от номинального значения,
менее ±2 %
Относительный коэффициент  чувствительности
в перпендикулярном к оси направлении
менее 4 %

Дополнительная погрешность вызванная нестабильностью температуры окружающего воздуха в диапазоне

от -53°C до +125°C
±10%
Температурные условия эксплуатации:
от -53° C  до +260° C
Питание
        +22 — +28 В             постоянного тока
Габаритные размеры, не более
031×39  мм×мм
Масса 62 г
Сопротивление
между сигнальными контактами (ориентировочное, при температуре +25ºС)
более 10 ГОм
Сопротивление
между сигнальными контактами (ориентировочное, при максимальной температуре)
более 10 МОм
Емкость
Между сигнальными контактами (ориентировочное значение, исключая кабель)
12,2 нФ
Гарантируемая степень защиты от воздействия внешней среды
IP67
Чувствительность к деформации основания,
ориентировочная, относительно  мке
0,008 мс-2/мке
Чувствительность к изменениям температуры среды, ориентировочная:
с фильтром верхних частот 3 Гц
0.05 (м/с²)/ºС
Предельное ударное ускорение
10 000 м/с²
Предельное синусоидальное ускорение
5 000 м/с²
Чувствительность (ориентировочная) к электромагнитным излучениям,
50 Гц, 38 мТл
Материал корпуса датчика вибрации Сталь нержавеющая марки 316L

Датчик вибрации 8315 сконструирован для применения в системах длительного мониторинга вибрационных процессов, источником которых могут быть практически любые машины и механизмы, или их узлы.  Такие вибродатчики принято относить к акселерометрам общего назначения, хотя из описания ясно, что ему может быть отдано предпочтение в условиях высокотемпературной окружающей среды и даже среды с повышенным радиационным фоном. Конструкция датчика «shear» позволяет не опасаться за качество преобразования ускорения в выходной электрический сигнал даже при существенных деформациях основания, или в условиях неустановившихся температурных режимов.

В техническом паспорте на вибропреобразователь приводится схема его подключения к усилителю заряда, с рекомендацией по подключению каждого сигнального провода и его экранирующей оболочки. Если требуется провести вибрационные испытания, то рекомендуется использовать другие вибродатчики. Модель 8315 относится к промышленным датчикам и используется в основном при вибрационном мониторинге. Если же объект измерения размещен на вибростенде, то лучше использовать  вибродатчики 4321, 4393, с учетом того, что   вибрационный стенд, возможно, уже оборудован входным интерфейсом типа LAN-XI для обслуживания датчиков.
Так же необходимо учитывать при монтаже на объекте, то, что радиус изгиба кабеля не должен превышать 39 мм, так что общая посадочная площадка не может быть меньше 100 мм.
С учетом того, что тип датчиков вибрации  серии 8300 метрологически обеспечен на этапе выпуска,  утверждены его  технические и метрологические характеристики, приведенные выше, данные измерений могут быть использованы в официальных документах при проведении испытаний, мониторинге вибрации в производственных условиях и в условиях эксплуатации оборудования и механизмов.

Подробнее об акселерометрах/вибродатчиках серии 8300