沖擊傳感器

由于沖擊傳感器用來辨別諸如松動(dòng)、裂縫、斷裂等狀況，故在GB302D往復(fù)壓縮機(jī)4個(gè)缸的十字頭滑道箱外殼上各布置1個(gè)，安裝方向垂直于連桿的運(yùn)動(dòng)方向，用以測量往復(fù)機(jī)因連桿螺母松動(dòng)、連桿斷裂等故障所引發(fā)的沖擊烈度。

在傳感器完成安裝，壓縮機(jī)正常工作的情況下，即可進(jìn)行閾值設(shè)定。要注意在測試模式下沖擊傳感器的電源連接極性和正常運(yùn)行模式正好是相反的。250 Ω電阻用于將電流脈沖轉(zhuǎn)換成電壓脈沖，以便在示波器上顯示。調(diào)節(jié)工作也可以借助于一個(gè)手持的6850沖擊儀進(jìn)行，該沖擊儀通過專用插座連接到?jīng)_擊傳感器上。

它有一個(gè)內(nèi)部壓電晶體敏感元件，并使用一個(gè)定時(shí)功能作為烈度檢測的一部分。一個(gè)沖擊事件計(jì)數(shù)器和存儲單元用來記錄達(dá)到預(yù)設(shè)的幅度閾值等級的事件。4～20 mA信號對應(yīng)于在一個(gè)稱作復(fù)位時(shí)間的預(yù)設(shè)時(shí)間窗口內(nèi)發(fā)生的超過閾值等級的沖擊事件的次數(shù)。

旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的振動(dòng)信號帶有一種相對穩(wěn)定的模式，而往復(fù)機(jī)的振動(dòng)信號含有大量暫態(tài)的、不穩(wěn)定的、瞬變的沖擊成分，試圖準(zhǔn)確分析每一個(gè)成分對應(yīng)于什么機(jī)理是一件很困難的工作。沖擊傳感器的思路是，所有這些暫態(tài)的、不穩(wěn)定的、瞬變的成分本身能否用來構(gòu)成一種新的有效的監(jiān)測模式，也就是不再沿用旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)檢測穩(wěn)態(tài)模式的方法，而是檢測往復(fù)機(jī)所獨(dú)有的換向運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的沖擊，通過沖擊的程度來預(yù)示可能存在的螺栓松動(dòng)、間隙增大、閥片裂縫，以及很多往復(fù)機(jī)通?？赡馨l(fā)生的失效形式。 　這樣一種假設(shè)是合乎邏輯的：在正常情況下，往復(fù)機(jī)應(yīng)當(dāng)具有某種沖擊“模式”。這種沖擊模式是指在一段給定時(shí)間內(nèi)發(fā)生沖擊事件的幅度和次數(shù)。偏離正常狀態(tài)時(shí)，例如螺栓或配合處發(fā)生松動(dòng)、運(yùn)動(dòng)部件內(nèi)部出現(xiàn)裂縫等，都將導(dǎo)致沖擊模式的明顯變化。正常模式的確定在一定程度上帶有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的性質(zhì)，而不是通過理論推算而來，但在實(shí)踐中被證明是可行的。在這一點(diǎn)上，很像最初靠富有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員或工人，用一根鐵棒敲敲打打，再用耳朵傾聽機(jī)器內(nèi)部的聲音來確定機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)一樣，方法看起來很古老，但卻有效。沖擊傳感器用來感受高幅度、短時(shí)間的尖脈沖，這個(gè)特點(diǎn)表征了往復(fù)機(jī)中存在的大多數(shù)潛在的問題。這些尖脈沖在穩(wěn)定狀態(tài)振動(dòng)信號的總能量中并不占有明顯的比重，它們在用于檢測旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的傳統(tǒng)信號處理的過程中往往顯現(xiàn)不出來。而在沖擊傳感器中，專門的峰值檢測電路在規(guī)定的時(shí)間長度內(nèi)捕捉和計(jì)算超出閾值的沖擊事件的次數(shù)，這種記數(shù)方法在實(shí)踐中被證明是非?？煽康?，從而形成了沖擊傳感器的工作原理。

沖擊事件超出允許范圍的報(bào)警電流值可以按不同應(yīng)用自行設(shè)定，例如早期預(yù)警可以設(shè)定為8 mA(4次超出閾值的沖擊事件)，緊急警報(bào)可以設(shè)定為12 mA(8次超出閾值的沖擊事件)。閾值設(shè)定值與報(bào)警電流值存在一定關(guān)系，如果閾值設(shè)置得較低，那么報(bào)警電流值應(yīng)設(shè)置得較高些。為了積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，不要過早地把報(bào)警信號和壓縮機(jī)的運(yùn)行直接采用機(jī)械連鎖，而是把報(bào)警形式設(shè)計(jì)為在上位機(jī)主頁面上用不同顏色顯示越界的撞擊事件次數(shù)，以引起工作人員注意。另外，可以在壓縮機(jī)參數(shù)分析頁面中的趨勢分析菜單下，展示壓縮機(jī)4個(gè)汽缸包括沖擊次數(shù)在內(nèi)的特征參數(shù)的歷史走向，改變顯示區(qū)下方的滑塊位置，可以檢查不同日期和時(shí)間超出閾值的沖擊次數(shù)。

在工業(yè)自動(dòng)控制、汽車、地震測量、軍事和空間系統(tǒng)等領(lǐng)域中的許多場合都是用沖擊加速度傳感器，由于受工作環(huán)境的限制，要求沖擊加速度傳感器應(yīng)具有高的諧振頻率，動(dòng)態(tài)性能要好，以保證快速、準(zhǔn)確測試出被測對象的沖擊力或沖擊加速度。

沖擊加速度傳感器靈敏度的選擇

加速度傳感器產(chǎn)品介紹給出了參考量程范圍，目的是讓用戶在眾多不同靈敏度的加速度傳感器中能方便地選出合適的產(chǎn)品，最小加速度測量值也稱最小分辨率，考慮到后級放大電路噪聲問題，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離最小可用值，以確保最佳信噪比。

最大測量極限要考慮加速度傳感器自身的非線性影響和后續(xù)儀器的最大輸出電壓，估算方法：最大被測加速度×傳感器的電荷/電壓靈敏度，以上數(shù)值是否超過配套儀器的最大輸入電荷/電壓值，建議如已知被測加速度范圍可在傳感器指標(biāo)中的“參考量程范圍”中選擇（兼顧頻響、重量），同時(shí)，在頻響、重量允許的情況下，靈敏度可考慮高些，以提高后續(xù)儀器輸入信號，提高信噪比。

沖擊加速度傳感器頻率選擇

生產(chǎn)廠給出的頻響曲線是用螺釘安裝的，一般將曲線分成二段：諧振頻率和使用頻率。使用頻率的給值是按靈敏度偏差給出，有±10%、±5%、±3dB。諧振頻率一般是避開不用，但也有特例，如軸承故障檢測。

選擇加速度傳感器的頻率應(yīng)高于被測物的振動(dòng)頻率，有倍頻分析要求的加速度傳感器頻響應(yīng)更高。土木工程是低頻，加速度傳感器可選擇0.2Hz～1kHz左右，機(jī)械設(shè)備一般是中頻段，可根據(jù)設(shè)備轉(zhuǎn)速、設(shè)備剛度等因素綜合估計(jì)頻率，選擇0.5Hz～5kHz的加速度計(jì)。沖擊測量高頻居多。

加速度傳感器的安裝方式不同也會改變使用頻響（對振動(dòng)值影響不大），安裝面要平整、光潔，安裝選擇應(yīng)根據(jù)方便、安全的原則。

加速度傳感器的重量、靈敏度與使用頻率成反比，靈敏度高，重量大，使用頻率低，這也是選擇的技巧。

沖擊加速度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

內(nèi)部結(jié)構(gòu)是指敏感材料晶體片感受振動(dòng)的方式及安裝形式，有壓縮和剪切兩大類，常見的有中心壓縮、平面剪切、三角剪切、環(huán)型剪切。中心壓縮頻響高于剪切型，剪切型的環(huán)境適應(yīng)性好于中心壓縮型。如配用積分型電荷放大器測量速度、位移時(shí)，最好選用剪切型產(chǎn)品，這樣所得信號波動(dòng)小，穩(wěn)定性好。

沖擊加速度傳感器特點(diǎn)

1、大沖擊測量。

2、重量輕、剛度高、響應(yīng)快、溫度特性好。

3、隔離浮置。

沖擊加速度傳感器主要技術(shù)指標(biāo)