|
Приемники колебательного ускорения – акселерометры. Конструкция вибродатчиков.В соответствии с особенностями преобразования они являются приемниками смещения, скорости и ускорения. Так как для гармонических колебаний эти параметры связаны между собой, приемник любого типа может быть использован для измерений. Однако целесообразно применять приемник именно того типа колебаний, который подлежит измерению. Наибольшее распространение получили пьезоэлектрические приемники ускорения (рис.7.2), так как на частотах свыше нескольких килогерц величины смещений и скоростей даже при самых интенсивных колебаниях конструкций становятся чрезмерно малыми. . в) Рисунок 7.2. Конструкции пьезоэлектрических акселерометров с верхним (а) и боковым (б) выводами. 1 - выходной разъем; 2 — прижимная пружина; 3 ~ корпус; 4 — инерционная масса; 5 — основание; 6 - пьезоэлектрические шайбы,7 — электрод Наиболее распространенными приемниками вибраций являются акселерометры пьезоэлектрического типа. При колебаниях поверхности тела, на котором закреплен пьезоприемник, на его обкладках из-за прямого пьезоэффекта возникает электрическое напряжение. При небольших размерах (5 — 20 мм) и массах (3 — 30 г) такие приемники имеют постоянную чувствительность по ускорению от самых низких частот до значений 0,3 — 0,5 резонансной частоты, составляющей 30 — 80 кГц. Такая конструкция (с пьезоэлементом в виде двух шайб) дает возможность получить высокую чувствительность в широком диапазоне частот. На рис. 7.3 приведена типовая частотная характеристика приемника вибраций. Для получения правильных и стабильных результатов измерений имеет значение характер крепления приемника к измеряемому объекту.
Рисунок 7.3. Частотная характеристика чувствительности виброприемника (чувствительность в децибелах относительно 1 мВ/g ).
Идеальная диаграмма направленности — зависимости чувствительности виброприемника от угла между направлением вибраций и направлением максимальной чувствительности показана на рис. 7.4. Причиной различия видов расчетной и измеренной диаграмм является так называемая боковая чувствительность виброприемника. Она возникает за счет несовершенства внутренней структуры пьезокерамики или за счет некачественной сборки, например, перекосов керамического элемента. Рисунок 7.4. Зависимость чувствительности виброприемника от угла между направлением вибраций и направлением максимальной чувствительности: а — расчетная; б — измеренная. Статическую чувствительность виброприемника можно рассчитать по формуле , где dik— пьезоэлектрическая константа материала; h— высота пьезоэлемента; Сп — скорость распространения звука в пьезоэлементе. Приемники рассмотренной конструкции имеют вес от 2 до 30 г. Пьезоакселерометры удобны еще и тем, что их можно использовать так же, как приемники колебательной скорости и смещения. В современных виброизмерительных устройствах (виброметрах) обычно предусматривают переключатель, позволяющий измерять ускорение, скорость и смещение по показаниям одного приемника ускорений. Для этого на электрическом выходе приемника устанавливаются две последовательные интегрирующие цепочки RC. Непосредственно на выходе приемникаускорения напряжение Ul =ξ/Мξ (где Мξ - постоянна в полосе рабочих частот). После первой интегрирующей цепочки напряжение U2 = (ξМξ)/(ωR1 C1 ) = Мξξ. После второй интегрирующей цепочки U3 = (ξМξ)/(ωR2 C2) = Мξξ. Заметим, что U3 << U2<< U1,так как условием работы интегрирующих цепочек являются: R1>> 1/ω C1 и R2>> 1/ω C2, где берется угловая частота для нижней границы диапазона. Поэтому выходное напряжение при измерении смещения будет существенно меньше, чем при измерении ускорения.
40) Особенности измерения вибраций. Измерение удара. Крепление вибродатчиков. Влияние массы приемников вибрации на измерение параметров вибрации. Вибростенды. Ударные машины.
При измерении вибрации твердых тел необходимо учитывать, что в последних распространяются не только продольные волны, но и поперечные волны и поверхностные (волны Релея) при ограниченных размерах твердых тел, изгибные и т.д. Помещать приемники внутрь твердого тела нереально, поэтому обычно измеряют колебания граничных поверхностей, называемые вибрацией. При акустических измерениях колебаний твердых тел используют приемники, реагирующие на вибрации — емкостные, индуктивные и пьезоэлектрические виброприемники. Различают приемники колебательного смещения, колебательной скорости (велосиметры) и колебательного ускорения (акселерометры).
ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|