安裝

正確的安裝技術對于獲得最佳性能至關重要。

錯誤的加速度計安裝技術可能會導致振動數據嚴重不準確。然而，加速度計的安裝在振動測量中常常被忽略。現在是時候注意如何安裝加速度計了！

在這篇文章中，我們將介紹四種主要的安裝技術：

螺柱安裝（螺釘/螺栓）

膠粘劑（環氧樹脂，蠟，膠帶等）

磁性

手持式

加速度計安裝的重要性

將加速度計安裝到振動結構上的方法以及傳感器與測量點之間的耦合是獲得準確結果的關鍵因素。安裝類型和方法會影響加速度計的諧振頻率。發生這種情況時，加速度計的有用頻率范圍會受到影響（ 有關頻率響應的更多信息，請參見我們在加速度計規格上的文章）。

共振放大系數

加速度計，尤其是壓電式加速度計（這是不同類型的加速度計的精簡版），在共振時也具有非常高的放大系數。因此，重要的是避免使用將共振轉移到振動環境頻率范圍內的安裝方法。  圖1  提供了根據安裝類型在諧振時的典型放大系數圖。注意單位為分貝；+10 dB的相對靈敏度等于3.1倍的放大系數。

圖1：  不同安裝方式的加速度計的頻率響應。從DEWESoft的“振動測量課程”中拍攝和修改的圖像（值得一試！）。

可用頻率范圍

圖1中的曲線很好地比較了不同安裝技術的諧振點。但以分貝為單位，很難看到可用頻率范圍內的幅度偏差。我將圖2中的代表性曲線圖 放大到10,000 Hz以下的頻率范圍和更合適的幅度比例。  

圖2：  在可用頻率范圍內不同安裝方式的加速度計的頻率響應。

請記住，這是加速度傳感器由于安裝而引起的典型性能變化。不同的加速度計將具有不同的高頻和低頻性能，這會影響該響應曲線。但是主要的收獲應該是安裝對加速度計的頻率響應有很大的影響！另外，在選擇要使用的安裝類型之前，必須確定要定位的可測量頻率范圍。

安裝類型

現在，即使在不同的安裝類型中，我們也可以根據您的技術改變頻率響應和性能。

螺柱安裝

就加速度計性能而言，這代表了最佳的安裝方法，并且將使加速度計的頻率響應最大化。將加速度計降低到制造商的規格非常重要；安裝扭矩不足會降低頻率響應。螺柱安裝時最重要的因素也許是使用耦合液，例如油脂，機油，凡士林或蜂蠟。使用耦合液解決了許多安裝問題，包括安裝扭矩不足，表面平整度和表面粗糙度不足。

圖3  比較了加速度計受到扭矩和/或不使用耦合液時的頻率響應。所提供的數據來自MEGGITT / Endevco的出色演示，以及有關加速度計安裝的資源。

圖3：  不使用耦合液時，可以大大降低加速度計的頻率響應。

膠粘劑

安裝加速度計時，需要考慮幾種不同的粘合劑。但是，令人驚訝的是，對于加速度計性能而言，最重要的參數不是膠粘劑類型，而是膠粘劑的厚度發揮了最大作用。圖4  提供了不同膠粘劑的頻率響應的一些曲線圖（數據來自相同的Endevco展示），說明了兩者之間的微小差異。

圖4：  比較了不同粘合劑的頻率響應，表明粘合劑本身對性能的影響很小。

樂泰或環氧樹脂

樂泰或兩部分環氧樹脂提供了永久性安裝選項，可提高可重復性和測試時間。樂泰有許多不同的類型。但是454是用于加速度計測試的流行類型。還必須將加速度計以很小的剪切力從錘子的敲擊聲中卸下（注意不要損壞傳感器或測試物品！）。加速度計制造商建議使用去粘劑（如丙酮）并輕輕扭轉加速度計。

蠟或管道密封膩子

蠟或管道密封膩子是其他流行的粘合劑，雖然不如樂泰或環氧樹脂有效，但仍提供令人驚訝的良好頻率響應。使用這種膠粘劑的主要好處是，加速度計的拆卸非常容易。Hi-Test負責大型軍用系統的大部分沖擊和振動測試，建議使用管道密封膩子進行沖擊測試，因為它可以機械濾除高頻（因此能量較低）振動成分，可能會激發加速度計的內部共振。石油蠟將具有類似的好處；但請注意，這可能會對對高頻振動感興趣的應用產生不利影響。Blanchard蠟是一種硬得多的粘合劑，在這些應用中可能是首選。

雙面膠帶

人們通常認為雙面膠帶的強度或剛度不足以用作加速度計的有效安裝方法。它們確實提供了所有粘合劑中最低的頻率響應，但是對于許多應用而言，它仍然足夠有效。enDAQ為其傳感器安裝了3M 950粘合劑轉移膠帶，祝一切順利。（以前稱為Slam Stick）產品（每個單元實際上包含5碼卷）。Endevco的研究發現，膠粘劑的厚度是最重要的因素，厚度僅為0.005英寸（0.1毫米）。如果950膠帶已充分壓縮，則與使用螺栓安裝相比，enDAQ傳感器的性能沒有明顯區別。這種特殊膠帶的缺點是，它很粘，很難去除。3M提供了一個橡皮擦輪，可有效去除膠帶和其他膠粘劑。

膠粘墊

粘合劑安裝墊可提供非常高的粘合劑和螺柱安裝頻率響應；但允許工程師輕松更換加速度計。對于大型結構，當您可能要進行模態分析時，首先使用粘合劑安裝墊（無需布線，而且價格便宜）來對結構進行檢測要容易得多，然后再安裝加速度計進行測試。在測試結束時，可以很容易地將加速度計取下并進行下一次測試。如果在分析數據后，團隊確定需要進行更多測試，則使安裝墊保留在結構上可確保測試可重復。粘性安裝墊還有助于防止環氧樹脂損壞昂貴的加速度計。以下是一些來自PCB的加速度計安裝基座；但是那里有很多配件選項。

磁性安裝座

對于黑色磁性結構，磁性安裝基座可實現輕松，無混亂的加速度計安裝。有兩種類型的磁性底座：平的和彎曲的。平板提供最佳的頻率響應。對于磁性安裝基座，應格外小心，以免損壞結構或傷害自己。但是，對于短期測試應用程序來說，這是一個很好的解決方案。這是一些來自PCB的加速度計磁性安裝基座。

手持或探針頭

某些應用可能難以實現正確的安裝和/或具有敏感的涂層或材料以防止粘合劑或螺栓連接。可以利用探針尖端將加速度計用手按壓到結構上。顯然，這將可測量的頻率范圍大大降低到小于100 Hz左右。由于人類也無法保持完全靜止，因此不建議將其用于低于10 Hz的頻率范圍。

您需要知道的

加速度計的安裝方式會對頻率性能產生重大影響。

螺柱安裝最好；但是要使用油脂或果凍！

只要粘合線很細（<0.005英寸），膠粘劑就可以很好地工作。甚至雙面膠帶也是一個很好的解決方案！