Manfred Weber
Metra Mess- und Frequenztechnik in Radebeul e.K.
Seit 1954

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Sensorankopplung

Die richtige Befestigung des Sensors hat entscheidenden Einfluss auf die Messgenauigkeit.

Für höchste Genauigkeitsanforderungen, besonders bei Frequenzen im Kilohertzbereich, müssen Sensor und Messobjekt saubere, flache, glatte und gratfreie Koppelflächen haben.

Eine zerkratzte Sensorkoppelfläche kann durch Bearbeitung mit Schleifpulver auf einer Läpp-Platte geglättet werden.

Wichtig ist auch eine starre Verbindung des Sensors mit der Schwingquelle. Bleche, Kunststoffverkleidungen oder dünne Bauteile eignen sich i.d.R. nicht für die Sensorbefestigung.


Bild 14: Häufige Ursachen von Ankoppelfehlern

Verfälschungen aufgrund von Eigenschwingungen des Sensors können durch eine symmetrische Ankopplung minimiert werden. Die Masse des Sensors inklusive Befestigungsteilen soll gering gegenüber der Messobjektmasse sein. Als Richtwert gelten 10 % der Messobjektmasse.
Fehlausrichtungen zwischen der Messachse des Aufnehmers und der zu messenden Richtung müssen möglichst gering gehalten werden, insbesondere bei dominanten Querschwingungen. Bei Schraub­befesti­gung ist darauf zu achten, dass die Schraube nicht länger als die Bohrung ist und ein Spalt unter dem Sensorboden entsteht.

Die folgenden Befestigungsarten sind bei Beschleunigungsaufnehmern gebräuchlich:

Bild 15: Befestigungsarten für Beschleunigungsaufnehmer

Bild 16 vergleicht das Verhalten einiger Ankoppelarten bei höheren Frequenzen. Die Koppelresonanzen werden durch zusätzliche Massen und Nachgiebigkeiten verursacht.


a: Tastspitze Typ 001; b: Isolierflansch; c: Haftmagnet; d: Kleben; e: Stiftschraube

Bild 16: Resonanzfrequenzen typischer Befestigungsarten

Die Beschleunigungsaufnehmer von Metra können folgende Befestigungsgewinde haben: M3, M5, M8 und M10.
Viele Typen sind in der Bestelloption "/01" mit einem Zubehörset erhältlich. Darin enthalten sind alle passenden Befestigungsteile.
Die folgende Tabelle zeigt das verfügbare Befestigungszubehör von Metra:

Befestigungszubehör
Eignung
Stiftschrauben
021 (M3)
003 (M5)
043 (M8)
022 (M3 auf M5)
044 (M5 auf M8)
045 (M5 auf 10-32)
046 (M5 auf ¼"-28)
  • Für beste Ankoppelbedingungen.
  • Für die dauerhafte Montage.
  • Gewindebohrung im Messobjekt erforderlich.
  • Etwas Silikonfett zwischen den Koppelflächen verbessert die Übertragung.
  • Empfohlenes Anzugsdrehmoment: 1 Nm.
  • Stiftschraube darf nicht zu lang sein, damit sich kein Spalt zwischen den Koppelflächen bildet.
Isolierflansche
106 (2 x M3)
006 (2 x M5)
206 (2 x M8)
  • Vermeiden Erdschleifen.
  • Etwas schlechtere Übertragung bei hohen Frequenzen.
  • Typ 006 nicht für Einsatz über 100 °C.
Befestigungspads
129 (M3, klein)
329 (M3, groß)
029 (M5)
229 (M8)
  • Für die Klebebefestigung mit Sekundenkleber oder Epoxydharz in Fällen, wo Bohrungen nicht angebracht werden können
  • Typen 029, 129 und 329 isolierend zur Vermeidung von Erdschleifen
Haftmagnete
108 (M3, klein)
308 (M3, groß)
408 (M4 Innengew.)
008 (M5, groß)
708 (M5, klein)
208 (M8, klein)
508 (M8, groß)
  • Für die schnelle Befestigung mit schlechterer Übertragung bei höheren Frequenzen.
  • Magnetische Messobjekte mit glatter und flacher Oberfläche erforderlich.
  • Wenn nicht möglich, eine magnetische Edelstahlscheibe aufschweißen oder mit Epoxydharz aufkleben.
  • Wichtig: Magnet nicht auf das Messobjekt aufschnappen lassen, um starke Stoßbelastung des Sensors zu vermeiden. Langsam abrollen.
  • Nicht für seismische Aufnehmer verwenden (Zerstörungsgefahr).
  • Verwenden Sie kleine Magneten für kleine Aufnehmer.
Triaxial-Befestigungswürfel
130 (M3)
030 (M5)
230 (M8)
330 (M10)

  • Für dreiachsige Messungen mit Hilfe von drei einachsigen Beschleunigungsaufnehmern
Handgriffadapter
140

  • Zur Befestigung von Aufnehmern mit M3-Gewinde auf gekrümmten Oberflächen
Tastspitze
001 (M5)

  • Für schnelle Überblicksmessungen zwischen 5 und 1000 Hz.
  • Befestigung über M5-Gewinde.
  • Senkrecht auf Messobjekt drücken.
  • Eine Senkbohrung im Messobjekt verbessert die Reproduzierbarkeit.
Klebewachs / Bienenwachs
002

  • Für schnelle Befestigung leichter Sensoren bei Raumtemperatur und tiefen Frequenzen.
  • Mit Fingern erwärmen, dünne Schicht auf das Messobjekt auftragen und Sensor andrücken.
Kabelklammern
004 (M5)
020 (M3)

  • Vermeiden Krafteinleitung über das Kabel.
  • Gemeinsam mit dem Sensor auf das Messobjekt schrauben.

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