Montagetechniken für Sensoren
Überblick über die Installation
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Die Sensormontage kann das Hochfrequenzverhalten des Beschleunigungssensors erheblich beeinflussen. Erfahren Sie, wie Beschleunigungsaufnehmer bei streckenbasierten Messungen korrekt an Maschinen angebracht werden.
Für die Befestigung von Sensoren an Überwachungsstellen in der vorbeugenden Instandhaltung werden hauptsächlich vier Methoden verwendet. Es gibt die Bolzenmontage, die Klebemontage, die magnetische Montage und die Verwendung von Sondenspitzen oder Stingern. Jede Methode wirkt sich auf den Hochfrequenzgang des Aufnehmers aus. Die Bolzenmontage bietet den breitesten Frequenzgang und die sicherste und zuverlässigste Befestigung. Abbildung 5 zeigt die ideale Oberflächenvorbereitung für die Bolzenmontage von Sensoren.
Bei der Wahl einer Befestigungsmethode sollten sowohl die Vor- als auch die Nachteile der einzelnen Techniken genau bedacht werden. Merkmale wie Standort, Robustheit, Amplitudenbereich, Zugänglichkeit, Temperatur und Tragbarkeit können äußerst wichtig sein. Die wichtigste und oft übersehene Überlegung ist jedoch die Auswirkung der Montagetechnik auf den Hochfrequenz-Betriebsbereich des Beschleunigungsaufnehmers.
Nachfolgend sind sechs mögliche Montagetechniken und ihre Auswirkungen auf das Ansprechverhalten eines typischen piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmers dargestellt. (Beachten Sie, dass nicht alle Montagemethoden auf Ihren speziellen Sensor zutreffen müssen).
Bei der Betrachtung der Montagekonfigurationen und der entsprechenden Diagramme wird deutlich, dass der Hochfrequenzgang des Aufnehmers beeinträchtigt werden kann, wenn dem System Masse hinzugefügt und/oder die Steifigkeit der Montage verringert wird.
Hinweis: Der Tieffrequenzgang wird durch die Befestigungstechnik nicht beeinflusst. Dieses Roll-Off-Verhalten wird in der Regel durch die eingebaute Sensorelektronik korrigiert. Beim Betrieb von AC-gekoppelten Signalkonditionierern mit Auslesegeräten, die eine Eingangsimpedanz von weniger als 1 Megaohm haben, kann der Niederfrequenzbereich jedoch beeinträchtigt werden.
Ein letzter erwähnenswerter Punkt in Bezug auf die Montage betrifft die Oberflächenvorbereitung. Die Oberflächen müssen nicht nur möglichst eben, sauber und frei von Verunreinigungen sein und die Montagebohrungen müssen senkrecht zueinander stehen, sondern die Montageflächen sollten auch leicht mit einem Schmiermittel bestrichen sein. Diese Beschichtung trägt dazu bei, dass höherfrequente Schwingungen besser übertragen werden können und die Sensoren besser auf hohe Frequenzen reagieren. Üblicherweise werden Silikon-Vakuumfett, schweres Maschinenöl oder Bienenwachs verwendet.