Форум Файлы Статьи НТД Каталог СИ Справочник ГРСИ Компании Новости Работа Почта
Главная » Статьи » Виброизмерения » Монтаж акселерометров

Монтаж акселерометров


Определение места крепленя и положения акселерометра 

Акселерометр следует закреплять так, чтобы его ось максимальной чувствительности совпадала с нужным при измерении направлением. Отметим, что акселерометры также чувствительны к колебаниям в поперечных направлениях. Однако, этой поперечной чувствительностью можно в большинстве практических случаев пренебречь, так как она нормально меньше 1 % максимальной чувствительности акселерометра.

Чувствительность акселерометра

Цель измерения и анализа механических колебаний обычно диктует расположение мест крепления акселерометра на исследуемом объекте. Рассмотрим, например, показанный на рисунке вправо корпус подшипника. Целью Измерения механических колебаний является контроль условий работы вала и подшипника. Акселерометр следует установить так, чтобы на его основание непосредственно действовали механические колебания подшипника.

выбор места крепления акселерометра

Следовательно, акселерометр «А» воспринимает механические колебания подшипника без заметного влияния колебаний, создаваемых другими узлами и деталями машины, в то время как акселерометр «В» наверно воспринимает модифицированные механическими параметрами места соединения колебания подшипника и механические колебания, генерируемые другими узлами машины. Аналогично, акселерометр «С» расположен более целесообразно с точки зрения распространения механических колебаний чем акселерометр «D». При подготовке измерения и анализа механических колебаний всегда поднимается вопрос о направлении, оптимальном с точки зрения исследования определенного элемента или узла машины. 
Общего ответа на этот вопрос или соответствующего правила нет, но в рассматриваемом выше примере можно считать эффективным, в частности для контроля условий работы, измерение колебаний в осевом и одном из радиальных направлений.
Предпочтение отдается радиальному направлению, соответствующему направлению минимальной жесткости.
Реакция механических систем на возбуждение механическими колебаниями является сложным физическим процессом, так что при измерении даже на одном элементе машины и близких друг другу точках могут наблюдаться больше разницы в амплитуде и частотном спектре исследуемых колебаний. Вышесказанное относится именно к области более высоких и высоких частот.


Монтаж акселерометров 

Монтаж акселерометра, в частности его надежность, на поверхности исследуемого или испытуемого объекта является одним из самых важных условий достижения точных и надежных результатов в виброизмерительной практике. Ненадежное крепление акселерометра влечет за собой уменьшение его резонансной частоты после крепления и, следовательно, значительно уменьшает его рабочий частотный диапазон. Поэтому для точного измерения вибраций необходимо следить за тем, чтобы полезный частотный и динамический диапазон не были ограничены вследствие неправильного монтажа акселерометра. Одним из основных требований правильного монтажа акселерометра является жесткий механический контакт между основанием акселерометра и поверхностью, на которой он крепится.

Монтаж на шпильке
Идеальным является крепление акселерометра на гладкой плоской поверхности прочной стальной резьбовой шпилькой (см. рисунок).

крепление акселерометра шпилькой

Тонкий слой консистентной смазки на поверхности в месте крепления обычно увеличивает общую жесткость механического соединения акселерометра и объекта. Глубина резьбового отверстия должна быть достаточной с тем, чтобы шпилька не упиралась до дна отверстия в основании акселерометра. График на рисунке показывает частотную характеристику акселерометра общего назначения, закрепленного стальной шпилькой на гладкой поверхности объекта. Резонансная частота закрепленного акселерометра почти равна резонансной частоте при заводской калибровке (прибл. 32 кГц), в ходе которой акселерометр закреплен на совершенно гладкой и плоской поверхности.

Монтаж с помощью пчелиного воска
Часто используемым альтернативным методом крепления акселерометров является крепление на тонком слое пчелиного воска.

крепление акселерометра пчелиным воском

Приведенная в нижней части рисунка частотная характеристика показывает высокое качество этого метода крепления, гарантирующего только незначительное уменьшение резонансной частоты акселерометра (прибл. 29 кГц). Отметим, что пчелиный воск размягчается с ростом температуры, так что его можно применять в температурном диапазоне до 40°С. Крепление акселерометра пчелиным воском на гладкой чистой поверхности можно считать надежным до ускорений с амплитудами около 100 м/с2.

Цементирование шпилек
В тех случаях, когда нужно прочное крепление одного или нескольких акселерометров, а нарушение поверхности объекта резьбовыми отверстиями невозможно или нежелательно, эффективными являются специальные шпильки, прикрепляемые к объекту твердым клеем или цементом. В качестве склеивающих материалов рекомендуются эпоксидные смолы и цианакриловые клеи. Применение мягких клеев может привести к значительному уменьшению рабочего частотного диапазона акселерометра.

крепление акселерометра на клей

Монтаж с изоляцией
Изолированная шпилька и слюдяная шайба используются там, где нужна электрическая изоляция акселерометра относительно объекта. Электрическая изоляция предотвращает образование контуров заземления, рассматриваемых более подробно в разделе «Влияния условий внешней среды». Отметим, что слюдяная шайба должна иметь малую толщину. Изолированная шпилька и слюдяная шайба обеспечивают надежное крепление акселерометра, уменьшающее резонансную частоту всего до 28 кГц.

Крепление акселерометра изолированной шпилькой

Монтаж с помощью постоянного магнита
Простым методом крепления акселерометра на ровной поверхности объекта из магнитного материала является применение постоянного магнита. Так как резонансная частота закрепленного на магните акселерометра значительно уменьшается (прибл. до 7 кГц), этим методом можно пользоваться только при измерении и анализе в области низких частот, т. е. до 2 кГц. Сила постоянного магнита обеспечивает надежную работу акселерометра при ускорениях до 1000—2000 м/с2 (в зависимости от собственной массы акселерометра).

крепление акселерометра с помощью магнита

Использование ручного щупа
Поддерживаемый и перемещаемый рукой щуп, на верхнем конце которого закреплен акселерометр, удобно применять при быстром ориентировочном измерении и проверке механических колебаний. Однако, ввиду малой общей жесткости, получаемые при применении этого метода результаты не совсем точны и воспроизводимы. Виброизмерительная система, используемая вместе с закрепленным на щупе акселерометром, должна содержать фильтр нижних частот, ограничивающий общий рабочий частотный диапазон на частоте около 1000 Гц.

измерение вибрации с помощью щупа

Монтаж акселерометра на длинной штанге
Для измерения вибраций в труднодоступных местах можно установить акселерометр на конец стальной трубы или штанги с резиновым кольцом. На монтажную поверхность акселерометра можно установить слегка скругленный наконечник, чтобы обеспечить нужный механический контакт с исследуемым объектом даже на слегка скошенных углах. Характеристика при использовании этого метода значительно превосходит характеристику, получаемую при использовании ручного щупа.

Монтажные зажимы и шарнирные основания
В корпусах некоторых акселерометров имеются пазы, которые позволяют использовать монтажные зажимы для быстрой установки акселерометра на исследуемый объект. Монтажные зажимы приклеиваются к исследуемому объекту с помощью термоклея или крепятся двухсторонней клейкой лентой. Имеется монтажный зажим с уникальной конструкцией шарнирного основания, который позволяет легко выровнять акселерометр в соответствии с заданной системой координат. Для этих целей используется спиртовой уровень. Имеется несколько видов монтажных зажимов, дающих уникальные преимущества в сложных монтажных ситуациях: например, монтажный зажим с толстым основанием, которое можно спилить так, чтобы оно соответствовало кривизне монтажной поверхности. Имеются жаропрочные монтажные зажимы, а также зажимы специальной конструкции, позволяющие ускорить калибровку акселерометра. Все монтажные зажимы проходят всесторонние испытания для обеспечения высокого качества, надежности и достоверности результатов измерений.



Открыть в PDF   Версия для печати

Просмотров: 2610

Рейтинг: 1.7

Комментарии

Отсутствуют

Оставить комментарий



dropdown-button