設(shè)備故障診斷系統(tǒng)資訊:壓電振動(dòng)故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)和壓電無線振動(dòng)傳感器的應(yīng)用及技術(shù)參數(shù)
壓電材料的表面受到一種力的作用,產(chǎn)生一種電荷,當(dāng)這種電荷被電荷放大器和測量電路放大和轉(zhuǎn)換時(shí),與力的電輸出成正比。無線振動(dòng)傳感器基于無線技術(shù)的機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測,具有振動(dòng)測量及溫度測量功能,操作簡單,自動(dòng)指示狀態(tài)報(bào)警。應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備狀態(tài)管理及監(jiān)測控制系統(tǒng);適合現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)人員監(jiān)測設(shè)備狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,保證設(shè)備正??煽窟\(yùn)行。一體化振動(dòng)變送器將壓電傳感器和精密測量電路集成在一起,實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)“傳感器+信號調(diào)理器”和“傳感器+監(jiān)測儀表”模式的振動(dòng)測量系統(tǒng)的功能;適合構(gòu)建經(jīng)濟(jì)型高精度振動(dòng)測量系統(tǒng)。設(shè)備故障診斷系統(tǒng)具有緩變信號(如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、流量等)與動(dòng)態(tài)信號(如振動(dòng)信號)的數(shù)據(jù)融合處理功能;具有黑匣子記錄功能;系統(tǒng)滿足車輛振動(dòng)沖擊環(huán)境下的使用要求。
壓電式傳感器用于測量力和能變換為電的非電物理量。它的優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠和重量輕等。缺點(diǎn)是某些壓電材料需要防潮措施,而且輸出的直流響應(yīng)差,需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。 壓電常數(shù)是衡量材料壓電效應(yīng)強(qiáng)弱的參數(shù), 它直接關(guān)系到壓電輸出的靈敏度。壓電材料的彈性常數(shù)、 剛度決定著壓電器件的固有頻率和動(dòng)態(tài)特性。對于一定形狀、 尺寸的壓電元件, 其固有電容與介電常數(shù)有關(guān); 而固有電容又影響著壓電傳感器的頻率下限。 在壓電效應(yīng)中,機(jī)械耦合系數(shù)等于轉(zhuǎn)換輸出能量(如電能)與輸入的能量(如機(jī)械能)之比的平方根; 它是衡量壓電材料機(jī)電能量轉(zhuǎn)換效率的一個(gè)重要參數(shù)。 壓電材料的絕緣電阻將減少電荷泄漏, 從而改善壓電傳感器的低頻特性。壓電材料開始喪失壓電特性的溫度稱為居里點(diǎn)溫度。 1、壓電式測力傳感器 壓電式測力傳感器是利用壓電元件直接實(shí)現(xiàn)力-電轉(zhuǎn)換的傳感器,在拉、壓場合,通常較多采用雙片或多片石英晶體作為壓電元件。其剛度大,測量范圍寬,線性及穩(wěn)定性高,動(dòng)態(tài)特性好。當(dāng)采用大時(shí)間常數(shù)的電荷放大器時(shí),可測量準(zhǔn)靜態(tài)力。按測力狀態(tài)分,有單向、雙向和三向傳感器,它們在結(jié)構(gòu)上基本一樣。 2、壓電式無線振動(dòng)傳感器 壓電元件一般由兩片壓電片組成。在壓電片的兩個(gè)表面上鍍銀層,并在銀層上焊接輸出引線,或在兩個(gè)壓電片之間夾一片金屬,引線就焊接在金屬片上,輸出端的另一根引線直接與傳感器基座相連。在壓電片上放置一個(gè)比重較大的質(zhì)量塊,然后用一硬彈簧或螺栓、螺帽對質(zhì)量塊預(yù)加載荷。整個(gè)組件裝在一個(gè)厚基座的金屬殼體中,為了隔離試件的任何應(yīng)變傳遞到壓電元件上去,避免產(chǎn)生假信號輸出,所以一般要加厚基座或選用剛度較大的材料來制造。 目前制作壓電式傳感器的材料有很多,其中可分為壓電單晶、壓電多晶和有機(jī)壓電材料。壓電式傳感器中用得*多的是屬于壓電多晶的各類壓電陶瓷和壓電單晶中的石英晶體。其他壓電單晶還有適用于高溫輻射環(huán)境的鈮酸鋰以及鉭酸鋰、鎵酸鋰、鍺酸鉍等。 如今的大型精密系統(tǒng)對質(zhì)量和體積大小都非常的關(guān)注,傳統(tǒng)的大塊頭的壓電傳感器將逐步的失去其市場。