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HYDAC賀德克加速度計(jì)因其頻響寬、動(dòng)態(tài)范圍大、可靠性高、使用方便,受到廣泛應(yīng)用。用戶作通用振動(dòng)、沖擊測(cè)量時(shí),主要關(guān)心的技術(shù)指標(biāo)為:靈敏度、頻率范圍,內(nèi)部結(jié)構(gòu),現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和與后續(xù)儀器配置等。
1、靈敏度的選擇
產(chǎn)品介紹給出了參考量程范圍,目的是讓用戶在眾多不同靈敏度的加速度計(jì)中能方便地選出合適的產(chǎn)品,zui小加速度測(cè)量值也稱zui小分辨率,考慮到后級(jí)放大電路噪聲問題,應(yīng)盡量遠(yuǎn)離zui小可用值,以確保*信噪比。zui大測(cè)量極限要考慮加速度計(jì)自身的非線性影響和后續(xù)儀器的zui大輸出電壓,估算方法:zui大被測(cè)加速度×傳感器的電荷/電壓靈敏度,以上數(shù)值是否超過配套儀器的zui大輸入電荷/電壓值,建議如已知被測(cè)加速度范圍可在傳感器指標(biāo)中的“參考量程范圍"中選擇(兼顧頻響、重量),同時(shí),在頻響、重量允許的情況下,靈敏度可考慮高些,以提高后續(xù)儀器輸入信號(hào),提高信噪比。
在兼顧頻響、重量的同時(shí),可參照以下范圍選擇傳感器靈敏度:土木工程原型和超大型機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)在0.1g~10g左右,可選3000pC/g~300pC/g的加速度計(jì),機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)在10g~100g左右,可選擇20pC/g~200pC/g的加速度計(jì),沖擊可選0.1pC/g~20pC/g左右的加速度計(jì)。
2、頻率選擇
生產(chǎn)廠給出的頻響曲線是用螺釘安裝的,一般將曲線分成二段:諧振頻率和使用頻率。使用頻率的給值是按靈敏度偏差給出,有±10%、±5%、±3dB。諧振頻率一般是避開不用,但也有特例,如軸承故障檢測(cè)。
選擇加速度計(jì)的頻率應(yīng)高于被測(cè)物的振動(dòng)頻率,有倍頻分析要求的加速度計(jì)頻響應(yīng)更高。土木工程是低頻,加速度計(jì)可選擇0.2Hz~1kHz左右,機(jī)械設(shè)備一般是中頻段,可根據(jù)設(shè)備轉(zhuǎn)速、設(shè)備剛度等因素綜合估計(jì)頻率,選擇0.5Hz~5kHz的加速度計(jì)。沖擊測(cè)量高頻居多。
加速度計(jì)的安裝方式不同也會(huì)改變使用頻響(對(duì)振動(dòng)值影響不大),安裝面要平整、光潔,安裝選擇應(yīng)根據(jù)方便、安全的原則。這里給出同一只KD1005加速度計(jì)不同安裝方式的使用頻率:螺釘5kHz,環(huán)氧或“502"4kHz,磁吸盤1.5kHz,雙面膠0.5kHz,由此可見,安裝方式對(duì)測(cè)試頻響影響很大,應(yīng)注意選擇。
加速度計(jì)的重量、靈敏度與使用頻率成反比,靈敏度高,重量大,使用頻率低,這也是選擇的技巧。
3、內(nèi)部結(jié)構(gòu)
內(nèi)部結(jié)構(gòu)是指敏感材料晶體片感受振動(dòng)的方式及安裝形式,有壓縮和剪切兩大類,常見的有中心壓縮、平面剪切、三角剪切、環(huán)型剪切。中心壓縮頻響高于剪切型,剪切型的環(huán)境適應(yīng)性好于中心壓縮型。如配用積分型電荷放大器測(cè)量速度、位移時(shí),選用剪切型產(chǎn)品,這樣所得信號(hào)波動(dòng)小,穩(wěn)定性好。
4、內(nèi)置電路
內(nèi)置的概念是將電荷/電壓轉(zhuǎn)換放大電路置于加速度計(jì)內(nèi),成為具有電壓輸出功能的傳感元件。它可分雙電源(四線)及單電源(二線并帶偏置的稱ICP)兩種,下面所指內(nèi)裝電路專指ICP型。
目前,內(nèi)置電路傳感器在國(guó)內(nèi)使用較多的方面是用于機(jī)械故障、樁基檢測(cè),不少在線監(jiān)測(cè)項(xiàng)目上也在使用該類產(chǎn)品。