上海盛霞为您介绍传感器安装要求

来源:盛霞光电发布时间:2021-03-21浏览次数:0次

上海盛霞为您介绍传感器安装要求

1.安装位置

传感器的安装位置即测量位置,因此,安装位置的总原则:能反应出被测结构的振动特性,满足测试要求。一般说来,振动测量分为以下几类:

 

1.1幅值测量

这时传感器安装位置应位于振动明显的关键位置,这些关键位置包括输入输出位置、轴承及轴承座位置、与人体接触位置等等。比方测量旋转机械,测量位置应靠近轴承座,更明确地,应尽量靠近轴承中心线上

对于结构上的薄弱位置,此位置振动量级肯定大,但这不是我们关心的位置。应避免将传感器安装在这样的位置,

1.2固有频率测量

理论上讲使用一个单向传感器就可以测量到结构所有的固有频率,因为,固有频率是结构的全局特性。但此时,测量传感器的安装位置应避开关心的模态的节点位置(这跟模态参考点位置要求相同)。比方测量简支梁的前几阶固有频率,我们知道它的前几阶模态振型如下图所示。梁中部位置的振动幅值肯定大,

1.3传递率测量

经常需要评价隔振装置的隔振效果,此时,传感器的安装位置应位于隔振装置的主被动侧,并尽量靠近隔振装置。如下图所示。理论而言,应是隔振装置的几何中心位置,但如果不能布置在这个位置,应尽量靠近几何中心位置。

1.4模态测试

模态测试传感器的安装位置可能分两类,一类是传感器用作模态参考点,另一类是用作普通测点。对于模态参考点位置与固有频率测量的要求是相同的,但是对于普通测点而言,通常的做法是在结构上按某种规则均匀布置即可,有些测点肯定会位于模态节点上。但对于参考点而言,不管是激励还是响应点,均要避开关心的模态的节点。

 

1.5其他类型测量

如要测量转速,则转速测量位置通常位于输入端。应变测量位置应位于应力集中位置、螺栓安装位置、结构连接位置等。对于应力状态明确的测点,如拉压状态,则可采用应变片的轴向沿拉压方向布置;对于应力状态不明确的测点,应采用应变花。

 

2.安装方式

传感器安装时,最好是直接将传感器固定在被测结构上,二者之间无其他安装工件,但有时这样的安装工件又是必不可少的。但当引入这样的安装工件之后,或多或少总会带来一些所谓的寄生振动。因此,要尽量减少安装工件的使用,如果要用,一定要保证安装工作的自振频率大于被测振动频率的5-10倍以上。

使用最频繁的是加速度传感器。那么就加速度传感器而言,有多种安装方式:手持探针、蜂蜡、双面胶、磁座、胶粘和螺栓等方式。不同的安装方式对应不同的安装刚度,因而整个传感器系统的自振频率会不同。安装刚度越大,传感器系统的自振频率越高,能用于测量的频带也就越高。因此,关心的频带越高,传感器的安装刚度应越大。在这几种安装方式中,螺栓连接安装刚度最大。但是这时的安装是一种有损安装,因为需要在结构表面开相应的螺纹孔。

3.安装平面要求

传感器安装要与被测结构需良好固定,保证紧密接触,连接牢固,振动过程中不能有松动。因此,要求安装表面平整,不能有油污、尘土、碎屑等杂物。当安装平面不平整时,应加工使之平整。当结构表面有油漆,也应该去除表面油漆之后再安装传感器。当用磁座安装时,磁座应当安全牢靠地吸附在测量位置表面上

4.安装方向

传感器的测振方向应该与待测方向一致,否则,会造成测量幅值误差。不同的测试要求不同的传感器安装方向。测量位置产生的振动依赖于传感器的安装方向,不同的方向振动幅值是不相同的。应根据测试要求将传感器安装在待测方向上。如果传感器方向偏离测试方向,那么此时横向运动可能远大于轴向运动,此类误差将会特别明显。

另外,对于多次重复测量或监测时,每次传感器的安装位置和安装方向应一致。不然,将会引起误差。

5.安装手法

当用胶粘时,应沿垂直胶粘平面方向用力按压传感器,使传感器底部的胶形成较薄的一层,避免胶层太厚,导致将高频振动阻隔掉。这类应用如桥梁测振时,通常使用橡皮泥安装传感器,此时应用力按压传感器。当然了,桥梁的关心频率都比较低。在机械或汽车行业,经常使用502胶或乐泰454胶,这时应用力按压传感器,使胶层较薄,高频振动易传递通过。

当使用磁座安装时,由于磁座有吸力,因此安装传感器时应十分小心。若通过磁力垂直吸附在结构表面,由于瞬时的磁力,会导致传感器受到冲击,影响精度。正确的做法时使磁座倾斜一定角度靠近安装表面完成安装,

6.附加质量的影响

安装到结构表面的传感器必然会带来附加质量的影响,特别是对小型、轻巧结构的振动测试,要注意传感器及固定件的“额外”质量对被测结构原始振动的影响。关于这一点更多详情,请阅读《怎样评价传感器附加质量对模态频率的影响?》

 

7.导线固定

传感器安装后,信号传输导线应固定,同时传感器与导线的接头应拧紧,测试过程中不能出现松动。固定导线时,接头处的导线应处于舒展状态,不应拉紧受力。导线固定有三个方面的好处,第一,当传感器松动,与被测结构松开时,不会直接摔到地上,损坏传感器,因为有导线拉着。第二,不固定的传输导线在测量过程中发生晃动,会拍打被测结构,导致出现新的振源,这一点特别是模态测试时,需要特别注意。第三,传输导线出现弯曲,拉伸等可能会引起导体与屏蔽层之间局部电容或电荷的变化,引入噪声。

8.其他方面

其他方面主要是考虑高温、防潮和绝缘等问题。户外高温天气进行测量时,应考虑高温对传感器的影响。对于室外需要隔夜测量时,应考虑传感器的防潮问题,如用保鲜膜包裹传感器,如下图所示。应变测量时更需要考虑这些问题。

传感器安装的总原则:

传感器的安装位置应能体现结构的振动特性;

应该仔细地检查安装表面是否有污染和表面平滑,如有需要应加工使之平整;

使传感器的测振方向和测量方向的偏差减到最小,否则将导致相当于横向灵敏度所引起的误差;

安装时,注意安装手法;

尽量减少安装工件带来的影响;

安装时安装刚度应尽量大,这样可用的频带会越宽

信号电缆应固定于结构表面;

安装表面的状态和安装方式应在实验记录中进行记录。

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