知識&技術支援

我應該多久重新校正一次加速度規

我們經常在與客戶討論或在研討會中被問到這個問題。這個看似簡單的問題，很多人都說一年校正一次，或者會說：『這取決於...』但我們想要說您重新校正加速規的頻率是不校正風險與校正成本之間的平衡。

可以參考TMS線上研討會影片

不校正的風險

當我們想到風險時，我們首先想到的是定義風險，然後是評估風險，最後是風險管理。

定義風險

首先我們定義假設的風險事件有哪些

1.加速規自然靈敏度衰減：壓電式加速規是透過外部力量放出等比電荷的方式量測，一般壓電材料都是滿穩定的，因此每12個月確認校正一次是常見的建議。

2.意外事件：舉個例子來說——“我的加速度規從桌子上掉下來時損壞了。這種損壞會對我使用數據的感知產生不利影響。”這種狀況就不適用每年一校的頻率。

風險評估

風險從兩個維度進行評估：事件發生的概率和事件發生後的影響。

風險事件的概率

首先我們問——“加速度計損壞的概率是多少？” 為了準確地回答這個問題，我們會多次從同一高度跌落加速度計，並每次都對其進行校準，看它是否損壞。但事實是這個測試很難量化，我們只能說這是個常見的損壞原因。

風險事件的影響

定義風險事件的嚴重性可以更多幫助我們，如果是高嚴重性的應用我們會建議增加重新校正的頻率

嚴重影響的：

1.如果監控應用，其數據會影響人為安全，是否會造成高昂設備損壞。

2.如果是測試用，難以重複的測試，如：會造成損壞的測試、長時間測試、跨組織部門測試、會作為標準或法規的測試。

低影響的應用

監控應用：次重要設備的監測，振動數據不會直接影響人為安全、有備機可以作為緊急更換

測試應用：容易重做的測試、對於精度不高的研究。

我們可以將這種風險以直觀的經典“3x3”矩陣呈現使其可視化。

重新校正的成本

國內外部實驗室校正費用約為3000-7000/軸不等，價差有時也取決於是否為TAF實驗室。
另外送校時間包含運費可能會影響實驗進行或者一段時間無法監測也是隱形的成本。

風險管理

既然已經定義和評估了風險事件和校正成本我們有幾個方向的建議，

1.如果你每年需要校正超過60次（軸），那麼投資一台校正系統是有益且合理的，如果不是要設立對外收費的校正實驗室，可以考慮TMS 9100D系列，他是一個可攜帶式的自動校正系統，包含你校正需要的一切（標準件、激震器、訊號產生器、校正軟體...）提供5Hz-10KHz的校正頻率範圍，可於當場確認感測器靈敏度且符合國際標準規範，可以在工業現場設備旁邊完成校正，或者在實驗前進行快速確認。

進一步了解9110D系列產品

2.如果預算有限，可以考慮投資PCB394C06，他可提供 1g ， 159.2 Hz的標準振源，可作為實驗中的查核用途，於實驗前先確認感測器狀況，但不能取代每年一次的校正。

進一步了解394C06

這兩個推薦產品只需要在實驗前花不到60 秒的時間，即可消除加速規損壞導致實驗數據錯誤的風險，與前面討論的涉及安全和高價值測試物品的成本相比起來是個小額的投資，此外不重新校正的總風險會與其他風險事件一起累積，一個普遍考慮的風險事件是“我的測試結果可能會受到質疑，因為我的儀器在過去 12 個月內沒有重新校正。這可能會使測試數據遭質疑甚至被要求重新測試。

最後回到一開始的問題。我應該多久重新校正一次？

雖然每 12 個月進行一次定期校正似乎是合理的，但要小心不要忽略這段時間的特定風險事件，如有重要測試，或設備維修導致拆裝，請在測試前或安裝前再校正或者查核一次。

了解聲發射感測器 AE sensor

一、什麼是聲發射?

聲發射(Acustic Emission)簡稱AE sensor，是固體變形或破壞時產生的聲音作為彈性波放出來的觀像，該彈性波可由聲發射傳感器檢知，作為無損檢驗的方法稱作聲發射法。直至破壞之前，小的變形或微小裂紋的發生和發展都伴隨聲發射的發生，故通過其方法，可預知和發現材料或構造物的缺陷或破損。

二、聲發射技術的特點

聲發射 AE sensor 檢測法類似於以超聲波範圍（幾〸k H z 到幾MHz）的信號為對象的超聲波探傷法，但是從材料缺陷本身發出的動能來檢測這一點卻與其他無損檢測方法不同，因而具有以下優點：

・可實時監測塑性變形或微觀破壞的進展

・使用多個聲發射傳感器可對缺陷位置進行標定

・對於運轉中的設備也能診斷

三、聲發射傳感器的原理

聲發射傳感器的檢測元件除特殊情況外都用PZT（鈦酸

鉛鋯），其他材料還有鈮酸鉛和鈮酸鋰等，但其靈敏度聲發射傳感器的檢測元件除特殊情況外都用PZT(鈦酸都比PZT低，而僅用於高溫環境等特殊用途。PZT等壓電材料具有加力後產生電荷的特性，金屬表面傳播的聲發射波傳到聲發射傳感器內的PZT上，將PZT的應變轉換為電信號。

四、聲發射感測器的應用

磁盤質量管理

通過觸及磁頭，聲發射傳感器能探測出高速自旋的磁盤上的微凸起的聲發射信號

探測小型馬達的不正常聲音

產品的合格與否判定可根據馬達和排風扇發出異常聲音的大小。

膠合板結合性檢查

聲發射傳感器根據因負荷而產生的AE能診斷膠合板的結合性是否良好。

探測圓鋁罐的微小凹穴

聲發射傳感器檢查測出鐵缸的洩漏來判定其合格與否。

檢測管子的不良焊接

當管子沒有焊接好能被安裝的聲發射傳感器探測出。

探測產品內的異物

聲發射傳感器可探測焊接碎屑和其他廢棄物敲擊產品內壁的聲音。

刀具監測

刀具接觸工件的瞬間即被檢知以控製刀具送進程度並檢知刀具損傷，提高製品質量。

材料試驗及其他

拉伸試驗及破壞性試驗。檢出超導的猝滅現象。檢知變壓器的電暈放電

大型結構的完整性評價

監測壓力容器、橋墩、輾壓機，機架的裂痕。

探測管子、閥門、儲油罐的洩漏

設備診斷

聲發射傳感器可用於旋轉機械的設備診斷。

在旋轉機械低速旋轉時，診斷非常有效。

延伸文章-聲發射感測器推薦

量測麥克風介紹

引言

聲音是一種可聽的機械振動，隨著壓力在氣體、固體、液體等物理介質中振盪傳播。在心理學和生理學中，聲音是對這種壓力振蕩的接收以及大腦對這種振蕩的感知。

而聲學是關於聲音的科學。該學科包括次聲波、超聲波和可聽見的聲音和振動。

頻率範圍。聲學的子類別包括：氣動聲學、生物聲學、心理聲學、音樂理論、噪聲控制、言語、言語病理學、水下聲學和振動。量測麥克風是用於測量空氣中聲壓的工具。用於確定許多聲場的特徵，並了解聲源及其影響。

量測麥克風跟一般錄音室麥克風有什麼差別?

用於量測應用的麥克風具有平坦的頻率響應、一致的靈敏度、高穩定性。量測麥克風還具有定義明確的校正方法，可追溯物理基本量。

而用於錄音的麥克風（錄音室麥克風）沒有測量麥克風的嚴格規定及可追溯性，無法執行精確的量測任務。

量測麥克風結構

精密電容式麥克風由一層薄金屬膜組成。將金屬薄膜的運動轉換為電壓的可變電容器。當麥克風感受到外部聲壓變化時，金屬薄膜運動會導致麥克風電容發生變化，而位移與外部聲壓成正比，由此便可準確用於聲學量測。

其餘的麥克風元件用來支持和傳輸來自背板和振膜的信號。金屬外殼可
用作接地端子，背板螺母用作信號端子。保護網格蓋可防止損壞
到隔膜。絕緣體將背板與機身隔離。

設計及製造

pcb量測麥克風設計時考慮到可靠性及耐用性，由於金屬薄膜使用時需要高張力，隔膜材料必須堅固，並且因為增加的質量會降低麥克風的共振頻率，因此隔膜必須重量也很輕。
另外機身及背板材質選擇得考慮到熱膨脹以大幅度降低溫度對靈敏度的影響。金屬外殼及上蓋材料必須耐腐蝕，因為麥克風有時會在極端環境中使用。

PCB量測麥克風在組裝時必須非常乾淨，背板上的任何灰塵顆粒或毛刺都可能導致電弧，從而影響測量準確性，並可能永久損壞麥克風。在預極化麥克風中，油和污染物背板會導致駐極體粘附問題。為避免低頻問題，麥克風的通風口需要清潔，無灰塵和污染物。在製造過程中，所有話筒唱頭都經過環境老化和暴露在高溫下，以確保多年穩定運行。

量測麥克風不是一個複雜的設備；但是必須仔細考慮生產的每個元件的穩定性、匹配性及耐用性，才能做出精準可靠的麥克風。

麥克風總類及選擇

自由場(free field type)

自由場麥克風設計用於無反射的環境。它們是室外應用以及消聲室應用的理想選擇。常見的自由場測試包括汽車通過，揚聲器，設備和磁盤驅動器聲音測量

壓力場(Pressure type)

壓力麥克風經過專門設計，可以齊平安裝在聲場邊界處的表面上。這樣可以精確測量管道，風洞和耦合器中的聲壓。壓力麥克風非常適合用作參考麥克風，因為它們被設計為在聲耦合器或校準器內具有非常平坦的頻率響應。大多數耳模擬器應用程序也需要壓力麥克風。

隨機場(Random)

隨機麥克風設計用於在聲場可能來自任何方向的區域中使用。這些麥克風的最佳用途是在混響室和許多室內噪音應用中進行測量。它們非常適合於室內聲學以及航空和汽車機艙噪音的量測。

陣列式麥克風(Array)

預極化ICP®陣列麥克風擁有高的性價比，是高端，測試和測量麥克風的經濟高效替代品。適合大通道數布建以及低成本應用。

各式麥克風介紹與連結

聲學量測系統搭配

一套完整的聲學量測系統，除了要有合適的麥克風以外也需要合適擷取卡及後端軟體。選用擷取卡時要注意由於麥克風量測頻寬需要到20K以上，也代表取樣頻率需要達到51.2K以上，另外要能提供ICP & IEPE 電源驅動PCB預極化、陣列式等麥克風。

軟體部分可搭配PW800或是m+p Analyzer

PW800是一款實用好上手的振動及噪音分析系統，擷取頻率達51.2KHz滿足聲學量測所需，並且提供噪音總量(Sound Level)，1/n音頻(1/n Octave)噪音測量，A ,B,C Weighting。

進一步了解PW800

m+p Analyzer
可支透過不同硬體援多達上百通道同步量測並且除了環境噪聲外，還可以根據各種 ISO 和 BS 標準對其他人為因素進行評估，例如使用電動工具產生的手臂振動或乘坐車輛產生的全身振動評估。其中包括 C/D/H/K 加權和 VDV（振動劑量值）以及多種ISO標準計算等功能。結合聲音質量算法，這些振動結果可以形成一套用於車輛舒適性評估和改進工程的綜合指標。

進一步了解m+p Analyzer

麥克風應用案例

航太 DFAT 直接場聲學測試系統

聲學材料測試阻抗管Impedance Tube 解決方案

IEPE 與 ICP感測器是什麼?

在測試及設備監控感測器領域中ICP及IEPE是大家時常聽到的名詞，那麼至於IEPE ，ICP是什麼樣的技術?用來解決什麼樣的問題呢?

首先要提到他們的名詞意思

IEPE全名 (Integrated Electronics Piezo-Electric.) 集成電子壓電元件。

目前世界上有幾個知名製作IEPE感測器的廠商，美國PCB Pizotronic 是其中最知名的廠商之一，而ICP® 全名(Integrated Circuit Piezoelectric)則為PCB Pizotronic 公司生產IEPE的註冊商標。

此技術發展起源於早期幾乎所有動態測量應用都使用電荷輸出(Charge type)的壓電式感測器。透過壓電元件受到外力時會放出電荷的原理進行測量，這些感測器僅包含一個壓電感應元件（無內置電子元件），並在受外力刺激後輸出高阻抗的電荷信號。它們可承受高溫環境，某些甚至承受超過+1000ºF（+538ºC）溫度的能力。但是，壓電元件輸出的電荷信號，對於外界各種環境干擾極為敏感，必須使用特殊的低雜訊訊號線來降低無線電干擾（RFI）和電磁干擾（EMI。）另外為了正確分析電荷輸出的信號，通常必須轉換為低阻抗電壓信號，這則需要另外配置一個專用的電荷放大器。使的可靠度，價格成本成為難以大範圍使用的關鍵。

而IEPE(ICP®)感測器，則是在感測器內部配置一個IEPE電路，將壓電材料的高阻抗電荷信號轉換為低阻抗（通常為100Ω）的電壓信號，大多數IEPE感測器輸出2至20 mA的定電流，而定電流越高，信號線長度可以越長，甚至可以使用幾百米長的信號線。因此IEPE(以及ICP)感測器可以在較長的電纜長度上傳輸而不會損失信號質量。另外，不再需要專用的低雜訊訊號線，以及額外的電荷放大器，可以達到更長的傳輸距離、更低成本的效益。

IEPE(ICP®)技術目前已被廣泛使用在振動、力量、壓力、聲學等測試領域。

更多聯結-->

如何挑選加速規

PCB加速規

加速規大解密系列影片

譜威科技最新推出加速規大解密系列，針對加速規常見四大主題
一、什麼是感測器
二、什麼是壓電效應&加速規應用
三、如何挑選加速規
四、線材挑選&安裝技巧
由譜威科技擁有20年講解感測器經驗資深經理Edward以及James帶大家進行深入淺出講解，使你快速了解。

一、什麼是感測器

生活中許多資訊都需要感測器，感測器如何定義，動態感測器跟靜態感測器有什麼差別?

二、什麼是壓電效應&加速規應用

什麼是壓電效應?我們可以如何運用壓電效應? 加速規有那些常見的應用場域呢?

三、如何挑選加速規

加速規規格怎麼看?如何去挑選合適的加速規?
為大家完整詳細一一說明。

四、線材挑選&安裝技巧

選好了感測器要怎麼選擇線材?加速規安裝有哪些方式，又有哪些要注意的事項呢?

看完影片馬上挑選試試看加速規連結

如何挑選合適的加速規?

加速規，是我們量測振動最常使用感測器。主要在於它高頻部份優異的量測特性外，在中低頻的速度及位移，也可以用積分的方式獲得結果。

因此我們重點分享一下挑選加速規的方式。

如何挑選加速規，我們一般會有以下幾項參考地方

量測範圍 / 靈敏度 (measurement range / sensitivity)
頻率範圍 (frequency range)
解析度 (resolution)
操作溫度 (Temperature Range (Operating))
尺寸(size)

如果你要確認你挑選的加速規適不適合，大部份都會先就兩個重要的參考規格去挑選，第一個是量測範圍，也就是加速規的靈敏度，第二個是頻率的範圍。其他在解析度，溫度，尺寸，訊號線部分，雖然會有期望的規格，但不全然是必要的條件。一般來說壓電式的加速規會分為ICP(或名IEPE)跟Charge兩種型式…除非高溫的需求之外(操作溫度100度C以上)，一般都是以挑選ICP形式加速規為主，因為ICP加速規相較於同規格Charge加速規，價格會低很多。