四种压电加速度传感器安装方式详解

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　　以单轴为例，侧端输出外形如图1所示，顶端输出外形如图2所示：

　　传感器的安装主要有四种方法：螺钉安装、磁力安装座安装、胶粘剂粘接、探针安装。每种安装方式对高频都有影响。螺钉安装频率响应范围最宽，而且是四种安装方法中最安全可靠的一种。其它三种安装方式都减小了高频响应范围。通过在传感器与安装表面间插入安装介质(如：磁力安装座、探针、胶粘剂)，一个安装谐振频率就产生了，这个安装谐振频率小于传感器的固有频率，降低了高频范围。传感器离测试点越远，安装谐振频率越低，可用的频率范围越低。

　　安装前应对传感器与被测试件接触的表面进行处理。表面要求清洁，平滑，不平度应小于0.01mm，安装螺孔轴线与测试方向一致。如安装表面较粗糙时，可在接触面上涂些诸如：真空硅脂、重机械油、蜂蜡等润滑剂、以改善安装耦合从而改善高频响应。

　　测量冲击时，由于冲击脉冲具有很大的瞬态能量，故传感器与结构的连接必须十分可靠，最好用钢螺钉安装。

　　如现场环境(如安装在电机、发动机等电气噪声较大的设备上)需单点接地，以避免地电回路噪声对测量的影响，请采取使加速度传感器与构件绝缘的安装措施(如绝缘螺钉)，或选用能满足试验要求的其本身结构对地绝缘的加速度传感器。

　　01、螺钉安装
　　安装螺孔轴线与测试方向要一致，螺纹孔深度不可过浅，以免安装螺钉过分拧入传感器造成基座弯曲而影响灵敏度。每只压电加速度传感器出厂时都配有一只钢制安装螺钉M5(或M3)，用它将加速度传感器和被测试物体固定即可。M5安装螺钉推荐安装力矩20kgf.cm，M3安装螺钉推荐安装力矩6kgf.cm。安装后传感器与安装面应紧密贴实，不应有缝隙。螺钉安装示意图及频响曲线图如图3图4所示：

　　图3 螺钉安装示意图

　　图4 螺钉安装频响曲线图

　　02、磁力安装座安装
　　磁力安装座分对地绝缘和对地不绝缘两种。在低频小加速度测试试验中，如被测物为不宜钻安装螺孔的试验件(如机床、发动机、管道等)，磁力安装座提供了一种方便的传感器安装方法。如被测表面较平坦且是钢铁结构时，可直接安装;如被测表面不平坦或无磁力的，需在被测表面粘接或焊接一钢垫，用来吸住磁座。但在加速度超过200g，温度超过200℃时不宜采用。磁力安装座安装示意图及频响曲线图如图5 图6所示：

　　图5 磁力安装座安装示意图

　　图6 磁力安装座安装频响曲线图

　　03、胶粘剂安装
　　可用多种胶粘剂粘接，胶接面要平整光洁，并需按胶接工艺清洗胶接面。目前常用的502胶粘接工艺如下：

　　  · 先用200-400#砂纸对安装面进行打磨;

　　  · 用丙酮或无水乙醇清洗打磨面，并彻底擦干;


　　  · 于粘接部位滴适量的502快干胶，之后用手(或加压)将传感器压住几秒钟，待胶初步固化后松开手(或去掉压力)，静置十几秒，使胶彻底固化达到胶接强度;


　　  · 欲取下粘接在被测物体上的传感器，请先于粘合部位涂布丙酮，过几分种后用起子取下，注意不要用力过猛!如果轻轻用力取不下时，可再涂布溶剂，待几分钟再轻轻取下。

　　对大加速度的测量，请计算胶接强度。胶粘剂安装示意图及频响曲线图如图7图8所示：

　　图7 胶粘剂安装示意图

　　图8 胶粘剂安装频响曲线图

　　04、探针安装
　　当因测试表面狭小等，不能采用以上较可靠的安装方法时或对设备进行快速巡检时，手持探针安装是一种方便的安装方法。由于这种安装方法安装谐振频率低，所以，仅能用于低于1000Hz的测试。探针安装示意图及频响曲线图如图9图10所示：

　　图9 探针装示意图

　　图10 探针安装频响曲线图

　　来源：朗斯测试技术(秦皇岛北戴河)有限公司网站