Vibrationsüberwachung bei schwankenden und hohen Temperaturen


Winterthur März 2023 — Kistler hat seine piezoelektrischen Beschleunigungssensoren der Reihe 8766A zur Vibrationsmessung in Umgebungen mit extremen Temperaturschwankungen weiter verbessert. Die neuen Sensoren erlauben durch einen optimierten IEPE-Schaltkreis ein rauschärmeres Sensorsignal und ermöglichen damit noch exaktere Messungen. Kistler erweiterte die Produktfamilie zudem für Messungen im Bereich bis 2000-g.

Die Messung von Mikrovibrationen ist für zahlreiche Anwendungen essenziell. Insbesondere in der Automobil- und Luftfahrtindustrie befindet sich das Testequipment häufig in der Nähe von Motoren und anderen Wärmequellen, die zu extremen Temperaturschwankungen während der Messungen führen. Bei herkömmlichen Beschleunigungssensoren müssen die Auswirkungen dieser Temperaturschwankungen in die Messdatenberechnung einbezogen werden, um präzise Daten zu erhalten. Dies erfordert ein hohes Maß an Fachwissen und eine genaue Kenntnis über die verwendete Technik.

Die triaxialen IEPE-Beschleunigungssensoren (Integrated Electronics Piezoelectric) der Reihe 8766A bieten hier eine nutzerfreundlichere Lösung: Dank seines einzigartigen piezoelektrischen Bauelements haben diese Temperaturschwankungen keine Auswirkungen auf die Sensoren. Statt auf Quarz basieren sie auf PiezoStar Kristallen, die Kistler in eigenen Anlagen züchtet. PiezoStar Elemente sind besonders steif; die damit ausgestatteten Sensoren verfügen daher über eine hohe Eigenfrequenz und ermöglichen so noch genauere Messungen. Ihr Hauptvorteil ist jedoch ihre Temperaturbeständigkeit: Schwankungen zwischen -60°C und 165°C (-75°F und 330°F) haben nur minimale Auswirkungen auf die Empfindlichkeit von Beschleunigungssensoren, die mit diesem speziellen piezoelektrischen Material ausgestattet sind.

Beschleunigungssensor 8766A für Vibrationsüberwachung bei hohen Temperaturen
Die triaxialen IEPE-Beschleunigungssensoren der Reihe 8766A sind mit einem temperaturbeständigen PiezoStar Kristall ausgestattet.

Niedrigerer Störbereich für noch präzisere Messungen

Die neue Generation der 8766A-Beschleunigungssensoren bietet außerdem deutlich niedrigere Störsignale. Diese bestimmen den kleinstmöglichen Vibrationspegel, den die Sensoren zuverlässig erfassen: Im 50-g-Bereich ist das Störsignal nun um 53 Prozent, im 100-g-Bereich um 58 Prozent und im 250-g-Bereich um 40 Prozent niedriger. Der 500-g-Bereich bietet ein um 29 Prozent und der 1000-g-Bereich ein um 35 Prozent reduziertes Störsignal.

Alle Sensoren der 8766A-Reihe ermöglichen die Vibrationsüberwachung in drei zueinander senkrechten Achsen und bieten einen breiten Frequenzbereich in jeder der orthogonalen Achsen. Dadurch eignen sie sich besonders gut für dynamische Vibrationsmessungen, insbesondere an leichten Strukturen. Erhältlich ist außerdem eine Version mit integriertem Silikonkabel für Vibrationsmessungen unter Wasser bei bis zu 16 bar. Die Sensoren der 8766A-Reihe lassen sich dank dreier 5-40-Gewindebohrungen entweder per Klebebefestigung oder durch Bolzen flexibel an Prüfobjekten installieren. Dies ermöglicht es Ingenieuren, alle Befestigungsseiten des würfelförmigen Sensors zu nutzen und sorgt für eine zuverlässigen Halt bei der Kalibrierung der einzelnen Achsen.