Датчик вибрации Брюль и Къер 4381, акселерометр

Акселерометр 4381 Bruel&Kjaer – одноосевой, зарядовый, пьезоэлектрический , DeltaShear®, Uni-Gain® с боковым разъемом 10-32UNF для подключения кабеля.

Термин Uni-Gain означает, что в процессе производства на заводе-изготовителе чувствительность акселерометра проходит процесс настройки таким образом, чтобы её вариации не выходили за пределы 2%—ного интервала вокруг паспортного значения чувствительности. Такая настройка  делает возможной практическую взаимозаменяемость датчиков, что облегчает труд экспериментаторов и повышает производительность труда исследователей, проводящих испытания конструкций на вибрационных стендах. При этом  снижается вероятность ошибок при измерениях и контроле вибрационных процессов.

Серия 4370 представлена двумя моделями: 4381 и 4381-V.

Основное отличие их заключается в разбросе зарядовой чувствительности между несколькими датчиками. Если для модели 4381 разброс при 159.2 Гц равен ±2%, то для модели 4381-V это ±15%. Не следует пугаться такого разброса чувствительности. Ведь акселерометры широко применяются не только для измерений, но и в системах виброиспытаний на вибростендах, в системах мониторинга и контроля состояния вибрирующих конструкций, когда нередко выходной сигнал должен быть вообще двоичным (принимающим значения «да» или «нет»).

Резонансная частота у обоих датчиков вибрации одна и та же и составляет 16кГц.

Частотный диапазон от 0.1 до 4800 Гц.

Обе модели акселерометров могут работать в диапазоне температур от -74°C до +250°C.

Акселерометры 4381 Bruel&Kjaer  выполнены по технологической схеме DeltaShear®, в которой чувствительные к ускорению пьезоэлектрические пластинки из PZT-керамики (Plumbum-Zirconium-Titanium) в исходном состоянии не свободны, а нагружены с помощью специального, прижимного кольца. Благодаря статической предварительной нагрузке удается сдвинуть характеристики пьезоэлементов в область высокой линейности, чего нельзя сказать об области вблизи нулевой нагрузки на чувствительные элементы датчиков вибрации. Схема DeltaShear включает три пьезоэлектрических чувствительных элемента, что может ввести в заблуждение неопытного экспериментатора, который может  предположить, что речь идет о трехосевом вибродатчике, хотя в действительности речь идет о типичном по функции (но не по конструкции) одноосевом акселерометре.

Датчики  вибрационного ускорения 4381 демонстрируют чувствительность, на порядок превосходящей таковую у  аналогичных вибродатчиков (с такой же верхней граничной частотой).

В отличие от акселерометров 4370,  характерной особенностью  вибродатчиков 4381 является боковое расположение коннектора (10–32UNF).

Для увеличения резонансной частоты вибродатчиков в смонтированном состоянии рекомендуется их крепление на поверхности испытываемого на вибростенде, или являющегося источником вибрации объекта с помощью резьбой шпильки, поставляемой в комплекте с датчиком. Если повреждение поверхности испытываемого объекта нежелательно, то можно применить и другие способы монтажа, но с потерей верхней части частотного диапазона линейности характеристики.  Это надо учитывать при исследовании объектов, поверхности которых не должны пострадать при испытаниях.

Особенности применения акселерометров 4381, 4381 V

  • Благодаря тому, что акселерометры 4381, 4381 V  являются термостойкими и могут успешно применяться , как при обычных, так и при экстремальных температурах (от -74°C до 250°C) установка их на объект, исследуемый на высокотемпературных или низкотемпературных вибростендах, дает возможность получать параметры вибрации при изменении температурного фона в широком диапазоне без смены датчиков.
  • Высокая чувствительность (10 пК/(м/с²)) дает возможность измерять  малые ускорения с высокой точностью.
  • Высокое значение отношения чувствительности к массе вибродатчика.
  • Высокое значение резонансной частоты.
  • Долговременно стабильные параметры, благодаря сварному стальному корпусу.

Рекомендуемое применение датчиков вибрации 4381, 4381 V.

Акселерометры (датчики вибрации) 4381, 4381 V Bruel&Kjaer, являющиеся универсальными датчиками ускорения при измерениях вибрации по одной оси и ударных воздействий на испытываемые конструкции, чаще всего используются при выполнении следующих видов вибрационных испытаний и измерений:

  • Измерения ускорений при экспериментальных исследованиях особо чувствительных к вибрациям объектов на вибростендах на малых частотах и при малых значениях ускорений. Мониторинг процессов вибрации по одной оси во время вибрационных тестов.
  • Мониторинг в условиях экстремальных температур (-74 +250°C) работы оборудования, приборов и процессов, сопровождающихся вибрациями.
  • Исследования в области экспериментального модального и структурного анализа, в которых для получения результатов не нужно больших ускорений конструкции.

Таблица для сравнения и подбора акселерометров Bruel&Kjaer