El acelerómetro es el medidor más difundido a nivel mundial para la medición de las vibraciones mecánicas. El mismos goza de las siguientes ventajas generales: es ligero, robusto, posee amplia respuesta de frecuencia, tiene buena resistencia a relativamente altas temperaturas y costos de fabricación moderados.
Su principio de funcionamiento se resume de la siguiente forma: Cuando un acelerómetro está sometido a vibraciones, la masa del objeto vibratorio ejerce una fuerza variable en el elemento sensible. La carga electrostática generada por el movimiento del material piezoeléctrico que forma parte del medidor, es proporcional a la aceleración del objeto que vibra, lo que da lugar a la fuerza y, esta a su vez, al movimiento relativo de la masa del acelerómetro; movimiento que es proporcional a la aceleración de la base en determinado intervalo de frecuencias. Cuando se produce esta aceleración en la base, esta hace variar las tensiones en el resorte dando lugar a la deformación de este último. El desplazamiento relativo entre masa del acelerómetro (masa sísmica) y la base se aprecia en la siguiente figura.
Aquí se ha agregado el amortiguamiento viscoso convencional de los sistemas elásticos. El movimiento acelerado aplicado a la base, hace que se desplace una magnitud λ provocando la deformación ε en el resorte. El desplazamiento relativo de la masa sísmica respecto a la base es función de la aceleración aplicada, la rigidez del resorte, la propia masa, y el coeficiente de amortiguamiento entre la base y la masa.
Cuando la frecuencia del movimiento de la base es mucho menor que la frecuencia de resonancia del instrumento de medición (masa-resorte), entonces el desplazamiento ε es directamente proporcional a la aceleración de la base y es independiente de la frecuencia. Esta es una de los principios fundamentales para el uso del acelerómetro como medidor de vibraciones.
En base a este último aspecto, los acelerómetros son indicados para diversos rangos de frecuencias (en Hz), al igual que presentan diversas capacidades de sensibilidad y tolerancia a ciertos rango de temperatura. En la siguiente imagen, se muestra un fragmento de un catálogo de acelerómetro de Brüel & Kjaer, en el que se presentan sus sensibilidades y sus rangos de tolerancia en cuanto a frecuencia y temperatura.
Para adquirir mayor información sobre acelerómetros disponibles en el mercado, visite los siguientes enlaces:
No hay comentarios:
Publicar un comentario