Датчик ударных нагрузок (акселерометр)
Пьезоэлектрический или MEMS-датчик для регистрации импульсных ускорений (ударов, толчков). Применяется для мониторинга транспортировки хрупких грузов, контроля ударов по оборудованию, фиксации падений, автомобильных краш-тестов. Диапазон 5-10000 g.
Датчик ударных нагрузок (shock sensor, высокочастотный акселерометр) — измерительный преобразователь для регистрации кратковременных импульсных ускорений длительностью от десятков микросекунд до единиц миллисекунд. В отличие от датчика вибрации, работающего с установившимися колебаниями 1-20 кГц, ударный датчик рассчитан на однократные импульсы с амплитудой до тысяч g.
Применяется в задачах, где важен сам факт удара и его величина: мониторинг транспортировки хрупких грузов (электроника, стекло, медикаменты), контроль работоспособности промышленного оборудования после падения, автомобильные краш-тесты, системы airbag, защита банкоматов и серверных шкафов от взлома, фиксация землетрясений. Диапазон измерения стандартных моделей 5-500 g, экстремальных (для испытаний снарядов, краш-тестов) — до 10 000-100 000 g.
Пример: при морской перевозке турбины 50 т в контейнер устанавливается регистратор ShockWatch ShockLog 298 (трёхосный MEMS, диапазон ±100 g, частота дискретизации 2 кГц, память на 870 000 событий, аккумулятор на 1 год) — после приёмки груза данные выгружаются по USB и показывают, был ли контейнер уронен или ударен выше допустимых 5 g. Производители: PCB Piezotronics (серии 350/352/356), Brüel & Kjær, Endevco, Kistler (премиум для краш-тестов), Dytran, Analog Devices ADXL (MEMS), ShockWatch; российские — АВС-117, АЛВС-02.
Для стационарного мониторинга станков и прессов ударные датчики подключают через ICP-кабель 4-20 мА или по Modbus в шкаф автоматики с контроллером — при превышении порога (например, 20 g на корпусе фрезерного станка — признак столкновения инструмента с заготовкой) контроллер мгновенно останавливает привод. Отличие от инклинометра — тот измеряет постоянный угол к гравитации, ударный датчик — переменные ускорения высокой частоты.
Частые вопросы
Чем ShockLog отличается от обычного вибродатчика?
ShockLog — автономный регистратор (data logger) с аккумулятором, памятью и часами реального времени: пишет события «в себя», выгружается через USB после доставки груза. [Вибродатчик](/glossariy/datchik-vibratsii/) SPM/SKF — стационарный с выходом 4-20 мА в контроллер для непрерывного мониторинга машины. Для перевозки грузов нужен именно логгер, для машинного мониторинга — стационарный датчик.Какое пороговое ускорение опасно для хрупкой электроники?
Жёсткие диски HDD — до 50-100 g в упаковке (рабочее состояние — до 2-5 g). Серверные стойки — до 10 g. Прецизионное измерительное оборудование — до 5 g. Турбины и генераторы — до 3-5 g (деформация валов). Поставщик обычно указывает допустимое ударное ускорение в паспорте — для контроля ставят логгер с порогом 50-70% от предельного.
Источники
- ISO 2631 — Mechanical vibration and shock — ISO
- ASTM D5276 — Standard Test Method for Drop Test — ASTM