瑞士Kistler奇石樂多分量測力系統

瑞士奇石樂KISTLER 壓力傳感器

Kistler 高精密切削力測量系統

9225B切削力測量系統示意圖

儀器簡介：

Kistler 公司成立于1957年，是世界壓電傳感器制造商。Kistler是利用壓電技術測量力、壓力、加速度、扭矩等物理量；產品廣泛應用于汽車、發動機、制造業、、航空航天等領域。在切削力測量領域，Kistler公司創始人Kistler先生發明了電荷放大器，1969年發明了一個石英三向力傳感器，并于1970年推出一款石英切削力傳感器，1993年推出一臺旋轉式石英切削力傳感器。世界眾多的科研單位、企業均使用Kistler公司切削力傳感器，如美國NASA等。

切削力傳感器9255B，內置壓電晶體，壓電晶體在外力作用下，產生電荷，電荷信號通過電纜傳輸給電荷放大器5080A1030001，電荷放大器將電荷信號轉換成0-10V電壓信號，電壓信號通過電纜傳輸給數據采集系統5697A1，對信號進行采集、顯示、分析、并保存等。

由于9255B產生是電荷信號，電荷信號非常微弱，因此，對信號傳輸電纜有特殊要求，必須是高絕緣、高阻抗、低噪音電纜，否則，電荷信號會泄露，從而造成測量不準確。

儀器應用：

該切削力測量系統，能精確采集鉆削、磨削、銑削、車削等過程的切削力。

性能介紹與技術參數：

1、切削力傳感器。采用壓電晶體（石英晶體）作為傳感器敏感元件，使切削力傳感器9255B具有以下優點：

a.高剛度。石英晶體非常堅固，因此切削力傳感器9255B具有很高的剛度。

b.高固有頻率。9255B的固有頻率很高，因此，非常適合動態測量，以及刀具在高速旋轉時的切削力測量。

c.長壽命。以壓電晶體作為敏感元件的傳感器，無需外部供電，根據壓電原理，壓電晶體在受載荷作用下自身會產生電荷，而壓電效應失效大概需要100年以上，因此，從理論上分析，壓電傳感器壽命高達100年。很多客戶70、80年代購買的Kistler產品，至今仍在使用。

d. 大量程，能測很小的力。9255B量程很大，高達40KN，但，分辨率僅有0.01N,因此，同時能測量非常小的力。

9255B 主要技術指標如下（其他技術指標，參見說明書）

測量范圍    Fx,Fy, -20…20kN    Fz:-10…40 kN

靈敏度      Fx,Fy :-8pC/N       Fz:-3.7pC/N

固有頻率   fnx,fny≈2kHz        fnz ≈3.3kHz

重量        52Kg    

防護等級    IP67（連接電纜）

工作溫度范圍  0-70℃

石英壓電晶體作為敏感元件

2. 電荷放大器。電荷放大器的作用，是將切削力傳感器9255B產生的電荷信號轉換成0-10V電壓信號。電荷放大器5080A1030001，是目前Kistler公司性能的一款電荷放大器，具有非常寬的測量范圍，非常低的零點漂移，以及非常高的響應頻率。

5080A1030001主要技術指標如下（其他指標，參見說明書） ：

通道數量：3通道（通道數量能任意擴展，最多 8通道）

測量范圍：±2pC...2’200’000 pC

響應頻率：0…200kH

帶液晶顯示屏

具有高、低通濾波功能

輸出信號：0-10V

漂移：0.03pC/s(25攝氏度條件下）

信號輸入接口：9芯輸入插頭與BNC接口

供電：220VAC

3. 數據采集系統。數據采集系統5697A1用于采集、顯示切削力信號，具有強大的分析功能，數據采集系統采集通過USB電纜與筆記本電腦連接，軟件安裝在筆記本電腦上。

5697A1主要技術指標如下（其他指標，參見說明書）：

接口類型： USB

通道數量：28

分辨率：16  位

采樣頻率：125KHz（8通道）

含切削力數據采集軟件

測量范圍： ±0,1 V, ±0,2 V, ±0,5 V, ±1 V, ±2 V, ±5 V, ±10 V