Измерение вибрации и виброизмерительная аппаратура

         В настоящее время для измерения вибраций применяются различные приборы электронной техники. Их разновидностей очень много. Но общую схему устойчиво можно представить в виде рисунка 6.6.

Рисунок 6.6 - Схема измерения вибрации:

1 - измерительный преобразователь (вибродатчик);

2 - предварительный усилитель;

3 - регистрирующий прибор

В качестве первичных измерительных преобразователей наиболее распространены в настоящее время такие преобразователи:

1 Емкостные.

2 Индукционные.

3 Пьезоэлектрические.

Недостаток емкостных датчиков - их низкая помехозащищенность. Поэтому их применение ограничено. Используются они в основном лишь в случаях, когда недопустимо воздействие датчиков на колеблющуюся поверхность (иными словами, бесконтактные измерения).

При установке емкостного преобразователя на определенном расстоянии от испытуемого объекта между ними образуется воздушный конденсатор, который заряжается постоянным напряжением 200 В от предварительного усилителя.

В результате вибраций испытуемого объекта возникает переменное напряжение, пропорциональное величине вибросмещения.

Индукционные датчики в отличие от емкостных отличаются повышенной помехоустойчивостью и надежностью. Однако эти датчики могут применяться лишь при небольшой частоте вибраций (не более 500 Гц).

Недостатком их также являются значительные габариты и масса. Это, в свою очередь, ведет к искажению результатов измерений из-за реакции датчиков на колеблющуюся поверхность.

Для измерения вибрационных ускорений на высоких   частотах   (верхняя граница  измерений  достигает 15-20 кГц) наибольшее распространение получили пьезоэлектрические преобразователи виброускорения – акселерометры.

Вибродатчик акселерометра состоит из двух пьезоэлектрических дисков, на которых закреплена тяжелая масса.

Эта масса предварительно нагружена жесткой пружиной. При вибрациях масса создает переменные усилия на пьезоэлементы, пропорциональные виброускорению. Вследствие пьезоэффекта на обкладках дисков возникает переменное напряжение, пропорциональное прилагаемому усилию, а следовательно, виброускорению.