새로운 압전 센서, 초음파 진동 분석 간소화

실험실 내의 복잡한 초음파 진동 시스템들에 직면할 때, 엔지니어들은 종종 깊이 내장된 진동 특성을 식별하는데 어려움을 겪습니다.표면이 반사성이 떨어지면 종종 실패합니다.산업 생산 라인에서, 테스트를 위해 종료하는 것은 막대한 비용이 드는 고급품입니다. 해결책은 무엇입니까?휴대용 "조브"는 스테토스코프처럼 작동하며 간단한 접촉을 통해 즉각적인 진동 진단 기능을 제공합니다..

초음파 진동 시스템 (UVS) 은 여러 진동 모드와 고주파 하모닉을 가진 복잡한 구조를 포함합니다.종합적인 성능 분석은 일반적으로 수십 가지, 때로는 수백 가지의 특징적인 점을 측정해야 합니다.전통적인 방법은 시간이 많이 걸리고 복잡한 기하학과 함께 종종 정확하지 않은 데이터를 제공합니다. 휴대용 피에조 전기 센서 (펜실 유형) 는 이상적인 솔루션으로 나타납니다.짧은 접촉을 통해 진폭 및 주파수 데이터를 캡처하는 (일반적으로 1초), 초기 검사와 결함 검출에 적합합니다.

센서의 설계는 균형에 달려 있습니다. 시스템의 자연적인 진동을 변경하지 않으려면 장치가 예외적으로 가볍어야합니다. 프로토타입은 다음과 같이 달성합니다.

• 코어 센싱0.2mm 두께의 제곱 피에조 전기 세라믹 칩 (총 무게: 8mg) 은 전자 처리에서 단계/폭의 왜곡을 제거하여 원시 신호를 오실로스코프로 직접 전송합니다.
• 구조적 최적화:센서 헤드 (네일 끝 + 피에조 일렉트릭 칩) 의 무게는 33mg 미만입니다.특별히 설계된 스프링 스틸 커넥터는 재료 선택 (스프링 스틸) 및 기하학적 모델링 (삼각형 가로 절단) 을 통해 공명 간섭을 최소화합니다..

엄격한 테스트는 센서의 신뢰성을 확인했습니다.

• 임페던스 분석:주파수 스캔 (20kHz~96kHz) 은 무시 할 수있는 공명 간섭과 함께 안정적인 성능을 보여주며 표준 UVS 검사 요구 사항을 충족시킵니다.
• 상관관계 검증:운영 UVS (26kHz ∼96kHz) 에 대한 테스트는 센서 출력 전압과 레이저 진동도 측정량 (0.4μm ∼1.2μm 범위) 의 진폭 측정 사이의 강한 상관관계를 보여주었습니다.
• 압력 최적화:0.8N?? 1.2N 접촉 압력은 최적의 결과를 얻었습니다. 과도한 힘 (>1.8N) 은 작은 테스트 시스템에서 주파수 해제 또는 진폭 약화 (<55g) 를 유발했습니다.

100kHz 이하에서 뛰어난 반면, 신호 안정성은 기계적 접촉 제한으로 인해 높은 주파수에서 감소합니다.이 도구는 고 정밀 레이저 측정을 대체할 수 있는 것이 아니라 엔지니어들이 수많은 테스트 포인트들 사이에서 중요한 영역을 빠르게 식별할 수 있도록 도와주는 "스카우트" 역할을 합니다이 비용 효율적인 솔루션은 산업 품질 관리 및 과학 연구에 상당한 가치를 제공합니다.