瑞士Kistler奇石乐多分量测力系统

瑞士奇石乐KISTLER 压力传感器

Kistler 高精密切削力测量系统

9225B切削力测量系统示意图

仪器简介：

Kistler 公司成立于1957年，是世界压电传感器制造商。Kistler是利用压电技术测量力、压力、加速度、扭矩等物理量；产品广泛应用于汽车、发动机、制造业、、航空航天等领域。在切削力测量领域，Kistler公司创始人Kistler先生发明了电荷放大器，1969年发明了一个石英三向力传感器，并于1970年推出一款石英切削力传感器，1993年推出一台旋转式石英切削力传感器。世界众多的科研单位、企业均使用Kistler公司切削力传感器，如美国NASA等。

切削力传感器9255B，内置压电晶体，压电晶体在外力作用下，产生电荷，电荷信号通过电缆传输给电荷放大器5080A1030001，电荷放大器将电荷信号转换成0-10V电压信号，电压信号通过电缆传输给数据采集系统5697A1，对信号进行采集、显示、分析、并保存等。

由于9255B产生是电荷信号，电荷信号非常微弱，因此，对信号传输电缆有特殊要求，必须是高绝缘、高阻抗、低噪音电缆，否则，电荷信号会泄露，从而造成测量不准确。

仪器应用：

该切削力测量系统，能精确采集钻削、磨削、铣削、车削等过程的切削力。

性能介绍与技术参数：

1、切削力传感器。采用压电晶体（石英晶体）作为传感器敏感元件，使切削力传感器9255B具有以下优点：

a.高刚度。石英晶体非常坚固，因此切削力传感器9255B具有很高的刚度。

b.高固有频率。9255B的固有频率很高，因此，非常适合动态测量，以及刀具在高速旋转时的切削力测量。

c.长寿命。以压电晶体作为敏感元件的传感器，无需外部供电，根据压电原理，压电晶体在受载荷作用下自身会产生电荷，而压电效应失效大概需要100年以上，因此，从理论上分析，压电传感器寿命高达100年。很多客户70、80年代购买的Kistler产品，至今仍在使用。

d. 大量程，能测很小的力。9255B量程很大，高达40KN，但，分辨率仅有0.01N,因此，同时能测量非常小的力。

9255B 主要技术指标如下（其他技术指标，参见说明书）

测量范围    Fx,Fy, -20…20kN    Fz:-10…40 kN

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

固有频率   fnx,fny≈2kHz        fnz ≈3.3kHz

重量        52Kg    

防护等级    IP67（连接电缆）

工作温度范围  0-70℃

石英压电晶体作为敏感元件

2. 电荷放大器。电荷放大器的作用，是将切削力传感器9255B产生的电荷信号转换成0-10V电压信号。电荷放大器5080A1030001，是目前Kistler公司性能的一款电荷放大器，具有非常宽的测量范围，非常低的零点漂移，以及非常高的响应频率。

5080A1030001主要技术指标如下（其他指标，参见说明书） ：

通道数量：3通道（通道数量能任意扩展，最多 8通道）

测量范围：±2pC...2’200’000 pC

响应频率：0…200kH

带液晶显示屏

具有高、低通滤波功能

输出信号：0-10V

漂移：0.03pC/s(25摄氏度条件下）

信号输入接口：9芯输入插头与BNC接口

供电：220VAC

3. 数据采集系统。数据采集系统5697A1用于采集、显示切削力信号，具有强大的分析功能，数据采集系统采集通过USB电缆与笔记本电脑连接，软件安装在笔记本电脑上。

5697A1主要技术指标如下（其他指标，参见说明书）：

接口类型： USB

通道数量：28

分辨率：16  位

采样频率：125KHz（8通道）

含切削力数据采集软件

测量范围： ±0,1 V, ±0,2 V, ±0,5 V, ±1 V, ±2 V, ±5 V, ±10 V