Beschleunigungsmesser sind wichtige Wandler, die zur Messung von Schwingungen und Beschleunigungen in verschiedenen Anwendungen verwendet werden, darunter Fahrzeugsicherheit, Unterhaltungselektronik und Industriemaschinen. Dieser Leitfaden behandelt die Auswahl-, Montage-, Kalibrierungs-, Datenerfassungs- und Analysetechniken, die für die effektive Verwendung von Beschleunigungsmessern für präzise Schwingungsmessungen erforderlich sind.
Ein Beschleunigungsmesser ist ein Wandler, der Schwingungen anhand der Bewegungsbeschleunigung einer Struktur misst. Er funktioniert, indem er Schwingungen in ein proportionales elektrisches Signal umwandelt, basierend auf dem zweiten Newtonschen Bewegungsgesetz, das besagt, dass die Beschleunigung (m/s²) direkt proportional zur auf einen Körper wirkenden Kraft (Newton) und umgekehrt proportional zu seiner Masse (Gramm) ist. Im Wesentlichen misst ein Beschleunigungsmesser die Beschleunigung indirekt, indem er die auf eine seiner Achsen ausgeübte Kraft erkennt. Ein häufig verwendeter Messansatz bei Beschleunigungsmessern ist die Messung der Kraft, die durch die Bewegung einer Masse entsteht. Die Methode der Signalwandlung hängt vom Typ des Beschleunigungsmessers ab, wobei piezoelektrische und MEMS-Beschleunigungsmesser unterschiedliche mechanische Konstruktionen aufweisen.
Zu den wichtigsten Arten von Beschleunigungsmessern gehören:
Beschleunigungsmesser sind wichtig, weil sie präzise Messungen von Beschleunigung und Vibration liefern, die die Sicherheit erhöhen, die Navigation und Steuerung verbessern, erweiterte Funktionen ermöglichen, die vorausschauende Wartung erleichtern, die seismische Überwachung unterstützen und bei medizinischen Anwendungen helfen. Diese Fähigkeiten machen Beschleunigungsmesser in verschiedenen Branchen unverzichtbar und gewährleisten einen effizienten, zuverlässigen und sicheren Betrieb in den Bereichen Automobil, Luft- und Raumfahrt, Unterhaltungselektronik, Industriemaschinen, strukturelle Gesundheit und Gesundheitswesen.
Ein Vibrationsbeschleunigungsmesser kann Folgendes messen:
Beschleunigungsmesser sind für die Entwicklung, den Betrieb und die Wartung von Systemen in verschiedenen Branchen von entscheidender Bedeutung. Verschiedene Arten von Beschleunigungsmessern werden basierend auf ihren spezifischen Fähigkeiten und den Anforderungen der Anwendung ausgewählt:
Die Verwendung von Beschleunigungsmessern für Vibrationsmessungen erfordert spezielle Kenntnisse und Fachkenntnisse. Normalerweise werden diese Geräte von Ingenieuren, Technikern und Forschern verwendet, die Erfahrung im Umgang mit und der Interpretation von Daten von Beschleunigungsmessern haben.
Beschleunigungsmesser sind Teil einer Messkette von Schwingungsmessern, die Stromversorgung, Kabel und Anschlüsse umfasst. Die ordnungsgemäße Stromversorgung des Beschleunigungsmessers ist wichtig, um genaue Messwerte zu erhalten. Die Verwendung geeigneter Kabel und Anschlüsse gewährleistet eine zuverlässige Signalübertragung und minimiert Datenverluste. Schwingungsmesser können ein- oder mehrkanalig sein, daher sind Beschleunigungsmesser in ein- und dreiachsigen Versionen erhältlich.
Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines Beschleunigungsmessers für eine bestimmte Anwendung die folgenden Hauptmerkmale:
Um präzise Messungen zu gewährleisten, müssen Beschleunigungsmesser alle zwei Jahre in einem Labor kalibriert und überprüft werden. Bei diesem Vorgang wird eine Basislinie festgelegt und die Ausgabe des Sensors so angepasst, dass sie bekannten Referenzwerten entspricht. Regelmäßige Kontrollen vor Ort sind ebenfalls erforderlich, um die Genauigkeit im Laufe der Zeit aufrechtzuerhalten. Dazu werden normalerweise tragbare Kalibratoren wie der SV110 verwendet.
Genaue Vibrationsmessungen hängen von den richtigen Montagetechniken ab. Hersteller von Beschleunigungsmessern beschreiben normalerweise die folgenden Montagemethoden:
Die ordnungsgemäße Befestigung des Beschleunigungsmessers an der Maschine oder Struktur minimiert Störungen und stellt sicher, dass der Sensor die Vibrationen genau erfasst.
Zum Einrichten eines Datenerfassungssystems muss die Ausrüstung (Vibrationsmesser) so konfiguriert werden, dass Vibrationsdaten genau erfasst werden. Die Auswahl der geeigneten Abtastrate und Datenprotokollierungsparameter ist entscheidend, um die erforderlichen Details zu erfassen und Datenverlust zu vermeiden. Es ist wichtig, Ergebnisse wie PEAK, RMS, MAX, PEAK-PEAK, VDV oder Frequenzspektrumanalysen wie FFT oder 1/3 Oktaven auszuwählen und Rohdaten aufzuzeichnen (WAV-Aufzeichnung).
Sobald Daten erfasst sind, müssen sie verarbeitet und analysiert werden. Spezialsoftware wie SvanPC++ Werkzeuge wendet Filter und Algorithmen auf die Rohdaten an und extrahiert aussagekräftige Informationen über Vibrationsmuster, Frequenzen und Amplituden.
Der letzte Schritt umfasst die Interpretation der verarbeiteten Daten, um den Zustand der Maschinerie oder Struktur zu verstehen. Basierend auf dieser Analyse können Ingenieure und Techniker die notwendigen Anpassungen vornehmen, um die Leistung zu verbessern, Fehler zu vermeiden und die Sicherheit zu gewährleisten.
