Несмотря на одинаковые задачи по измерению амплитуды и частоты колебаний, возникающих в процессе механических вибраций, пьезоэлектрические акселерометры могут существенно различаться по своей конструкции. Конструктивные различия обусловлены методиками измерения и актуальностью этих способов в разных рабочих ситуациях. Рассмотрим подробней основные виды оборудования и способы оценки возникающих колебаний.
Разновидности конструкции акселерометров
В современной метрологии чаще всего применяются пьезоэлектрические акселерометры, имеющие следующие различия:
- Устройства, работающие под действием срезывающей силы. В зависимости от конструкции используются плоские пьезоэлементы расположенные в центральной части устройства или же на вертикальном основании с треугольным сечением. Отличаются устойчивостью к внешним факторам воздействия среды, в том числе перепадам температуры, деформационным нагрузкам;
- Устройства с пьезоэлементами закрепленными в центре и работающими под действием силы сжатия. Обладают высокой чувствительностью к динамическим изменениям температуры и деформационным нагрузкам. По этой причине рекомендованы к использованию для измерения ударов и колебаний с большими амплитудами ускорения.
Отдельно стоит упомянуть акселерометры со встроенным усилителем-возбудителем линии передачи. В них устанавливается микросхема, являющаяся высокоточным предусилителем и возбудителем линии передачи. При работе, акселерометр передает усиленный и сформированный электрический сигнал, модулирует ток, поступающий на источник питания, и подает его на внешнюю аппаратуру по кабелю, одновременно используемому в качестве шнура питания устройства. На точность показаний могут воздействовать изменения, происходящие при нагреве кабеля, а также прочие факторы воздействия, что требует внесения соответствующих корректировок.
Подбор оборудования для проведения измерений, производится исходя из условий рабочей среды, будь то лабораторный стенд или полевые работы, выполняемые с выездом на предприятие или иной объект для замеров вибрации оборудования и машин. Для большинства работ подходят акселерометры, оснащенные пьезоэлементами, работающими под действием срезывающей силы. Они менее чувствительны к воздействию температуры, магнитных полей, деформационных и прочих нагрузок.