INHALT
Jeder Brüel & Kjær-Beschleunigungssensor wird ab Werk individuell kalibriert und mit einer umfassenden Kalibriertabelle ausgeliefert.
Werden Beschleunigungssensoren innerhalb der für ihre Umgebung spezifizierten Grenzwerte gelagert und betrieben, d. h. keinen übermäßigen Schocks, Temperaturen, Strahlungsdosen usw. ausgesetzt, kommt es über lange Zeit lediglich zu einer minimalen Veränderung der Kenndaten. Versuche haben gezeigt, dass sich die Kenndaten selbst über einen Zeitraum von mehreren Jahren um weniger als 2 % ändern.
Im normalen Gebrauch werden Beschleunigungssensoren jedoch oft recht grob behandelt, was zu einer deutlichen Veränderung der Kenndaten und manchmal sogar zu einer dauerhaften Beschädigung führen kann. Fällt ein Beschleunigungssensor aus Handhöhe auf einen Betonboden kann die Stoßbeschleunigung ein Tausendfaches der Erdbeschleunigung (in der Regel 2000 g) erreichen.
Es ist daher ratsam, die Nenn-Empfindlichkeit regelmäßig zu überprüfen. Dies reicht normalerweise aus, um sicher sein zu können, dass der Beschleunigungssensor einwandfrei funktioniert.
KALIBRIERSCHWING
ERREGER TYP 4294
Einfacher Kalibrator für Beschleunigungssensoren
Die bequemste Methode zur regelmäßigen Überprüfung der Kalibrierung ist die Verwendung eines batteriebetriebenen kalibrierten Schwingerregers von B&K. Dieser Kalibrator llässt sich nach Anbringen des fraglichen Aufnehmers so einstellen, dass er bei 159,15 Hz genau 10 m/s2 abgibt.
Die Kalibrierung des Übertragungsfaktors eines Beschleunigungssensors wird überprüft, indem dieser am Kalibriergerät befestigt und sein Ausgangssignal bei einer Schwingung von 10m/s2 erfasst wird.
Eine ebenso nützliche Anwendung für den tragbaren Kalibrator ist die Überprüfung eines kompletten Mess- oder Analyseaufbaus vor der Durchführung der Messungen. Der betreffende Beschleunigungssensor wird einfach vom Messobjekt genommen, am Kalibrator befestigt und zu Schwingungen mit 10 m/s2 angeregt. Der Kalibrierwert bei 10 m/s2 kann abgelesen und, falls eine Aufzeichnung erfolgt, zur späteren Verwendung als Bezugswert gespeichert werden.
Kraft- und Impedanzmessungen
Kraftaufnehmer werden zusammen mit Beschleunigungssensoren für mechanisch-dynamische Messungen eingesetzt, um die dynamischen Kräfte sowie die daraus resultierenden Schwingbewegungen in einer Struktur zu bestimmen. Beide Parameter beschreiben dabei gemeinsam den mechanischen Widerstand (die Impedanz) der Struktur.
Der Kraftaufnehmer arbeitet wie der Beschleunigungsaufnehmer nach dem piezoelektrischen Prinzip: eine Kompression beispielsweise erzeugt ein elektrisches Ausgangssignal, das der eingeleiteten Druckkraft proportional ist. Die Kraftsignale lassen sich dann mit genau den gleichen Geräten messen und weiterverarbeiten wie mit Beschleunigungssensoren.
Für Punkt-Impedanzmessungen an sehr leichten Strukturen können der Beschleunigungssensor und der Kraftaufnehmer zu einer Einheit – dem Impedanzmesskopf – kombiniert werden. Die meisten Impedanzmessungen werden jedoch mit einzelnen Aufnehmern für Beschleunigung und Kraft durchgeführt.
Logarithmische Skalen und Dezibel
Die Frequenz wird häufig auf einer logarithmischen Skale dargestellt. Dadurch liegen die tiefen Frequenzen weit auseinander und die hohen dicht zusammen, sodass die gleiche prozentuale Auflösung über die gesamte Breite des Diagramms bzw. des Bildschirms erreicht und die Größe auf ein vernünftiges Maß reduziert wird.
Die logarithmische Darstellung wird häufig auch bei der Aufzeichnung von Schwingungsamplituden verwendet; die Dezibelwerte sind dadurch zum Vergleich von Schwingungspegeln besser geeignet. Sie werden vom Verhältnis zweier gleichartiger Schwingungsgrößen abgeleitet und sind dimensionslos. Sollen absolute Schwingungspegel angegeben werden, muss ein Bezugswert gleichen Typs vorliegen.
So kann man z. B. ohne weiteres sagen, dass ein Schwingungspegel um 10 dB größer ist als ein anderer. Wird jedoch seine eigentliche Größe mit beispielsweise 85 dB angegeben, so muss auch ein entsprechender Bezugswert genannt werden,
also z.B.: die Vibrationsgeschwindigkeit beträgt 85 dB bezogen auf 10-6 m/s2.
KOMPLETTES HANDBUCH
SCHWINGUNGSMESSUNG
VON BRÜEL & KJÆR
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