振动与冲击传感器 工程机械类压力传感器的使用寿命 一

工程机械类压力传感器的使用寿命 一

工程机械类压力传感器的使用寿命

一、压力传感器的原理

压力传感器是一种能够将压力信号转换为电信号的装置。其工作原理主要基于压阻效应或压电效应。压阻效应是指压力作用在应变材料上，导致其电阻值发生变化，从而产生电信号；而压电效应则是利用某些材料的压电特性，将压力转换为电信号。在工程机械中，常用的压力传感器主要有应变片式和压电式两种类型。

二、工作环境对传感器寿命的影响

1. 温度：长期处于高温或低温环境下，会对传感器的敏感元件造成损伤，从而影响其使用寿命。因此，在选择传感器时，应考虑其工作温度范围。

2. 湿度：在潮湿的环境中，水分容易附着在传感器的感应元件上，导致测量误差或腐蚀问题，影响传感器的使用寿命。因此，需要采取有效的密封措施，以保证传感器在潮湿环境中正常工作。

3. 振动与冲击：工程机械经常面临振动和冲击，这会对传感器的结构造成损伤，从而影响其测量精度和使用寿命。因此，在安装传感器时，应选择减震措施，以减少振动和冲击对传感器的影响。

4. 介质：传感器的工作环境中可能存在各种介质，如灰尘、油污等。这些介质容易附着在传感器的感应元件上，导致测量误差或腐蚀问题。因此，需要定期对传感器进行清洁和维护。

三、安装方式对传感器寿命的影响

1. 安装位置：传感器的安装位置应尽量远离振动源和磁场干扰源，以免影响其测量精度和使用寿命。同时，安装位置应便于维护和清洁。

2. 安装方式：传感器的安装方式对其使用寿命有很大影响。正确的安装方式可以减少振动和冲击对传感器的影响，提高其测量精度和使用寿命。因此，在安装传感器时，应遵循制造商的安装指南，选择合适的安装方式和固定件。

四、压力传感器的使用寿命

1. 常规使用寿命：一般来说，工程机械类压力传感器的使用寿命在5-10年左右。然而，实际使用寿命受到多种因素的影响，如工作环境、安装方式、使用频率和维护状况等。因此，为了延长传感器的使用寿命，需要定期进行维护和保养。

2. 维护与保养：为了保持传感器的测量精度和使用寿命，需要定期进行清洁和维护。具体维护与保养内容包括：定期清洁传感器表面，检查是否有油污、灰尘等杂质；定期检查传感器的固定件和连接件是否松动或腐蚀；定期进行校准和标定等。

3. 使用注意事项：在使用过程中，应避免对传感器施加过大的压力或冲击力；避免将传感器暴露在高温或低温环境中；避免将传感器安装在存在磁场干扰源的位置；避免将传感器安装在易受振动和冲击的位置等。

冲击、碰撞试验测试技术——冲击传感器的校准

冲击传感器的校准

冲击校准又称为瞬态校准。目前多用加速度按半正弦规律变换的冲击脉冲作为校准的运动形式。峰值加速度值和冲击脉冲持续时间是表征这种冲击脉冲的两个主要参量，为了能在几个g到几十万个g的冲击加速度值范围内，在几十毫秒到几十微秒的冲击持续时间内对加速度计进行冲击校准，不断地采用了最新技术，建立了较完善的冲击校准装置和校准方法。冲击校准方法可以用相对比较法，也可以用绝对法。传感器的非线性度用每增加一定的加速度值其灵敏度所增加的百分数来表示。

1．冲击校准装置

目前使用最多的冲击校准装置有机械式的碰撞装置、电磁能释放装置、霍普金斯棒等、利用振动台也可对传感器进行冲击校准。

机械式碰撞装置

冲击摆、跌落台、落球冲击装置、空气枪、空气炮等装置都是利用两个物体的机械碰撞来产生冲击运动的。

（1）冲击摆、跌落台。冲击摆又称“弹道摆”，它与跌落台的原理相似，是两种产生标准冲击运动的冲击校准装置。两者的详细结构不同，但都是把被校的加速度计固定到一质量块上，由该质址块去碰撞另一质量块，或由另一质量块碰撞它。改变互相碰撞的两个物体的质量、材料和几何形状就可以改变加速度脉冲的形状、峰值加速度值及冲击脉冲持续作用时间。冲击摆校准装置的加速度范围大致为几个g到数百个g，冲击持续作用时间约十几毫秒到数百微秒，被校传感器的质量约1～2kg。跌落台校准装置的加速度范围大致为100～20000m／s2，冲击持续作用时间约十几毫秒到数百微秒，被校传感器的质量可达10kg以上。图4.6.1和图4.6.2给出了这两种装置的结构原理图。

（2）落球冲击装置。在该装置中，使一钢球从1m高左右自由下落，下落的钢球与装有加速度计的砧子（预先由磁铁吸住）发生碰撞。碰撞后，砧子得到速度下落，而钢球被卡球器垫圈托住，装在砧子上的加速度计就承受冲击运动。由于钢球下落的高度是固定的，因此碰撞时的能量不变，改变砧子碰撞面上的橡胶衬垫可改变冲击持续作用时间，以获得不同的校准加速度值。冲击脉冲的峰值加速度值决定于砧子的质量、球的质量和衬垫的材料。落球冲击校准装置应当与标准加速度计和标准放大器系统连用，以便在3ms～100μs的冲击持续作用时间和2000～10⁵m／s的加速度范围内对压电式或压阻式传感器进行校准，同时也可用来校准加速度计的共振频率。在该装置上可用绝对法（速度改变法）或比较法进行校准，被校传感器的质量一般在几十克以下。图4.6.3给出了其结构原理图。

（3）空气枪（或炮）。将一弹体在枪中（或炮中）用一定的方式起动并加速，由它去碰撞带有被校加速度计的靶体，从而构成空气枪（或炮）校准装置。用这种方法可得到数万个g到数十万个g的高加速度值冲击，也可进行长冲击持续作用时间、低加速度值的冲击校准。一种精密的冲击加速度计绝对校准器，在空气枪上使用了空气轴承支撑和导向。加速度范围从几百g到20000g，具有近似的半正弦波形，持续时间为100μs～10ms。该装置由一台空气枪、被校加速度计及其电荷放大器、瞬态信号记录仪和微型计算机组成。

这是一台无反冲的压缩空气枪。弹体在膛内加速后，碰撞到一个保持在空气轴承中的靶体上。安装在靶体上的被校加速度计受到弹体碰撞所产生的冲击而被激励。由于该装置使用了空气轴承靶体装置，就为被校加速度计提供了试验过程所要求的平移运动，提供了准确的导向。由于采用铍合金制造靶体，就提供了具有高共振频率的加速度计支架，它不易被激励而产生振铃运动。图4.6.5给出了靶体的结构详图。用这种装置时，可用数字式仪器记录加速度计的速度变化和输出，用计算机计算给出灵敏度值，其估算精确度为±4.5％。

来源：《力学环境试验技术》

相关问答

[回答]振动传感器主要监测旋转机械的振动情况,每种设备都百有自己的振动标准,超过振动值,表明机器出现故障,所以振动传感器度是起到对振动的保护作用。振...

[回答]振动传感器振动传感器是用于检测冲击百力或者加速度的传感器,通常使用的是加上应力就会产生度电荷的压电器件,也有采用别的材料和方法可以进行检测...

低频振动传感器内置积分器,输出位移电压信号。它是将振动速度信号积分成位移信号而输出。主要用于测量水轮发电机组、低速转动机器、工程建筑和桥梁等的振动。...

①测量位置(测点)测量的位置选择在振动的敏感点,传感器安装方便,对振动信号干扰小的位置,如轴承的附近部位。②测量方向由于不同的故障引起的振动方向...

振动传感器的安装。当主机安装完毕后,将振动传感器固定于车体上。振动传感器应尽量紧贴车体或靠近仪表板附近安装,以确保振动传感器的工作可靠性。,振动传感...

压电型式的加速度计是振动测试的最主要传感器。虽然压电型加速度计的测量范围宽,但因市场上此类加速度计品种繁多,所以给正确的选用带来一定的难度。作为选用...

振动传感器是由弹簧、阻尼器及惯性质量块组成的单自由振荡系统。利用质量块的惯性在惯性空间建立坐标,测定相对大地或惯性空间的振动加速度。它通过其中的换能...

您好,1.选择安装位置。振动传感器应该安装在需要检测振动的设备的表面。应该选择一个表面平整、干净、光滑的位置,以确保传感器能够正确地接触到设备表面。2...

是用于检测冲击力或者加速度的传感器,通常使用的是加上应力就会产生电荷的压电器件,也有采用别的材料和方法可以进行检测的传感器。应用范围也极其广泛。是用...

涡流传感器采用的是感应电涡流原理,当带有高频电流的线圈靠近被测金属时,线圈上的高频电流所产生的高频电磁场便在金属表面上产生感应电流,电磁学...