진동 측정
피에조 일렉트로닉스 재료 및 온도
모든 피에조 일렉트로닉스 재료는 온도에 따라 달라지므로 주변 온도가 변경되면 가속도계의 감도가 변경됩니다.
온도가 높아지면 피에조 일렉트로닉스 세라믹이 탈분극되기 시작하여 감도가 영구적으로 변경됩니다. 이러한 가속도계는 탈분극이 너무 심하지 않은 경우 재보정 후에도 계속 사용할 수 있습니다. -196°C ~ 482°C 범위의 온도에서 특수 피에조 일렉트로닉스 재료를 사용한 가속도계를 사용할 수 있습니다.
이러한 이유로 모든 B&K 가속도계는 20°C보다 훨씬 높거나 낮은 온도에서 측정할 때 가속도계 감도의 변화에 대해 측정된 수준을 수정할 수 있도록 일반적인 감도 대 온도 곡선과 함께 제공됩니다.
피에조 일렉트로닉스 가속도계는 측정 환경에서 온도 과도 현상이라고 하는 작은 온도 변동을 겪을 때도 다양한 출력을 보입니다. 이것은 일반적으로 매우 낮은 수준 또는 저주파 진동이 측정되는 경우에만 문제입니다. 전단형(shear-type) 가속도계는 온도 변화에 대한 민감도가 매우 낮지만 압축형은 100배 이상의 출력을 낼 수 있습니다.
가속도계를 250°C보다 높은 온도의 표면에 고정해야 하는 경우 베이스와 측정 표면 사이에 히트 싱크 및 운모 와셔를 삽입할 수 있습니다. 표면 온도가 350~400°C인 경우 이 방법으로 가속도계 베이스를 250°C 미만으로 유지할 수 있습니다. 냉각 공기의 흐름은 추가 지원을 제공할 수 있습니다.
가속도계 케이블 노이즈
피에조 일렉트로닉스 가속도계는 출력 임피던스가 높기 때문에 연결 케이블에서 유도되는 노이즈 신호에 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 교란은 접지 루프, 마찰 전기 노이즈 또는 전자기 노이즈로 인해 발생할 수 있습니다.
자세히 알아보기가속도계 케이블
접지 루프
가속도계와 측정 장비가 별도로 접지되어 있기 때문에 가속도계 케이블의 실드에 전류가 흐르는 경우가 있습니다. 접지 루프는 절연 스터드와 운모 와셔 또는 절연 어댑터를 사용하여 장착 표면에서 가속도계 베이스를 전기적으로 절연하여 끊을 수 있습니다. 최신 기기에서는 전압이 너무 높지 않은 경우 소위 부동 입력을 사용할 수 있습니다.
마찰 전기 소음
마찰 전기 노이즈는 종종 케이블 자체의 기계적 움직임에 의해 가속도계 케이블에 유도됩니다. 이는 케이블을 구성하는 층의 동적 굽힘, 압축 및 장력으로 인한 국부 용량 및 전하 변화에서 비롯됩니다. 이 문제는 적절한 흑연 가속도계 케이블을 사용하고 가능한 한 가속도계에 가깝게 테이프로 붙이거나 접착하면 피할 수 있습니다. CCLD 가속도계의 경우 이것은 일반적으로 심각한 문제가 아닙니다.
전자기 노이즈
전자기 간섭으로 인한 노이즈는 가속도계 케이블이 작동 중인 기계 근처에 있을 때 유도됩니다. 이중 차폐 케이블은 이러한 점에서 도움이 되지만 심각한 경우 균형 가속도계와 차동 프리 앰프를 사용해야 합니다.
가속도계에 영향을 미치는 환경적 요인
스트레인
가속도계가 변형률 변화를 겪는 표면에 장착되면 변형률이 감지 요소로 전달되어 출력이 생성됩니다. 가속도계는 이 효과를 최소화하기 위해 두껍고 단단한 베이스로 설계되었습니다. DeltaShear® 유형은 감지 요소가 가속도계 베이스에 직접 장착되지 않고 중앙 포스트에 장착되기 때문에 베이스 변형 감도가 특히 낮습니다.
핵 방사선
대부분의 B&K 가속도계(NOT CCLD)는 100Gy/h(10kRad/h)의 감마선 선량에서 최대 20kGy(2MRad)의 누적 선량까지 특성의 큰 변화 없이 사용할 수 있습니다. 특정 가속도계는 누적 선량이 1 MGy(100 MRad) 이상인 무거운 방사선에 사용할 수 있습니다.
자기장
피에조 일렉트로닉스 가속도계의 자기 감도는 매우 낮습니다. 일반적으로 T당 0.1~2.5m/s2(kGauss당 0.01~0.25m/s2) 미만입니다.
습기
B&K 가속도계는 습한 환경에서 안정적인 작동을 보장하기 위해 에폭시 본딩 또는 용접으로 밀봉됩니다. 액체에서 단기간 사용하거나 결로가 심할 가능성이 있는 경우에는 테플론으로 밀봉된 가속도계 케이블을 사용하는 것이 좋습니다. 가속도계 커넥터는 또한 무산성 실온 가황 실리콘 고무 또는 매스틱으로 밀봉해야 합니다. 일체형 케이블이 있는 산업용 가속도계는 습하거나 습한 지역에서 영구적으로 사용해야 합니다.
부식성 물질
모든 Brüel & Kjær 가속도계의 구성에 사용되는 재료는 업계에서 접하는 대부분의 부식제에 대해 높은 내성을 가지고 있습니다. 주요 구성 요소는 티타늄과 스테인리스 스틸입니다.
음향 소음
기계에 존재하는 소음 수준은 일반적으로 진동 측정에 심각한 오류를 일으킬 만큼 충분히 높지 않습니다. 일반적으로 가속도계가 장착된 구조의 음향 유도 진동은 공기 중 여기보다 훨씬 큽니다.
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BY BRÜEL & KJÆR
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횡방향 진동
피에조 일렉트로닉스 가속도계는 주축과 일치하지 않는 방향으로 작용하는 진동에 민감합니다. 주축에 수직인 횡단면에서 감도는 주축 감도의 3~5% 미만입니다(일반적으로 < 2%). 가로 공진 주파수는 일반적으로 주축 공진 주파수의 약 1/3에 위치하므로 높은 수준의 가로 진동이 있는 곳을 고려해야 합니다.
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