Akcelerometry przemysłowe to czujniki drgań, które służą do pomiaru wibracji maszyn w warunkach przemysłowych. Inaczej określane są jako przetworniki przyspieszenia mierzące własny ruch w przestrzeni (przyspieszeniomierz). Znajdują zastosowanie przy diagnostyce pracy maszyn, urządzeń czy konstrukcji poddawanych dużym naprężeniom (np. mosty). Wykorzystywane są w różnych branżach, a od pewnego czasu coraz częściej występują nawet w mobilnych urządzeniach elektronicznych, jak aparaty fotograficzne czy smartfony. W tym wpisie wyjaśniamy, jak działają akcelerometry przemysłowe i kiedy istnieje konieczność ich zastosowania.
Działanie akcelerometrów przemysłowych
Akcelerometry służą do precyzyjnych pomiarów statycznego przyspieszenia grawitacyjnego, które pozwala określić kąt odchylenia mierzonego obiektu od pionu, a także do pomiarów przyspieszenia dynamicznego na skutek wstrząsów, drgań czy wibracji, czyli ruchów o niewielkiej amplitudzie i niskiej częstotliwości. Urządzenie umieszczane jest bezpośrednio na obiekcie w celu przetworzenia energii drgań w sygnał elektryczny, który jest proporcjonalny co chwilowego przyspieszenia obiektu. W ten sposób przetwornik mierzy własny ruch w przestrzeni.
Zasada działania akcelerometrów przemysłowych nie jest zbytnio skomplikowana. Dokonują one pomiarów przyspieszenia liniowego i kątowego w trzech osiach X, Y, Z odpowiadających trzem wymiarom. Czujniki drgań mogą różnić się pewnymi szczegółami budowy, jednak zasada ich działania jest zawsze taka sama.
Dokonywanie pomiarów jest możliwe za sprawą niewielkiej struktury krystalicznej umieszczonej wewnątrz urządzenia, która jest wyjątkowo wrażliwa na każdy, nawet najmniejszy ruch. Kiedy więc pojawiają się wibracje czy drgania, struktury te ulegają zniekształceniu, powodując napięcie, które jest natychmiast analizowane przez przetwornik i wykorzystywane do określenia konkretnej prędkości i orientacji ruchu. Za sprawą akcelerometru można uzyskać precyzyjne dane na temat drgań, ich siły czy zmiany pozycji którejkolwiek z osi trójwymiarowego układu przestrzeni. W ten sposób możliwe jest identyfikowanie wszelkich zmian w działaniu maszyn, co pozwala przeciwdziałać ewentualnym awariom.
