Mai mult, în figura 1 este prezentată schema electrică a dispozitivului de accelerare a vibrațiilor - vibroaccelerometru, vibrometru de accelerație (în continuare - IED).
"Faceți clic pe" pentru a mări.
Cea mai importantă componentă a IED este un traductor de vibrații Q1 (VP). Există un număr mare de modele VP.
În ultimii ani, cel mai comun VP piezoelectric. în care efectul piezoelectric este utilizat în deformarea îndoirii unei celule piezoelectrice. Atunci când se utilizează deformarea flexurală a piezoelementului, se obține: un coeficient de conversie axial mare; coeficient scăzut de transformare transversală; nu este nevoie să se folosească o masă inerțială, care are un cost material inițial ridicat și are un grad mare de forță de muncă în prelucrarea mecanică.
Proiectarea simplificată a VP piezoelectrică, în care se folosește deformarea îndoirii elementului piezoelectric - în figura 2.
Corpul 8 trebuie să fie realizat dintr-un material durabil (oțel, oțel inoxidabil, titan). Baza nu trebuie să se supună deformării la îndoire atunci când operează EP. Capacul carcasei 7 este conectat la corp printr-un filet. Pe suprafața capacului există caneluri pentru cheia "corn".
Prin șurubul 3, electrodul superior al celulei piezoelectrice 1 este conectat la conducta de cablu 10 (culoarea roșie a izolației) și la carcasa VP. Elementul piezoelectric este fixat de două șaibe conducătoare 2. Șaiba 6, situată între șaibele colectoare (electrozi) 5, este realizată din material izolator. Conductoarele de cablu sunt lipite la electrozii 5, în timp ce conductorul de protecție al cablului este conectat la carcasa inferioară (semnalul), iar semnalul (culoarea galbenă a izolației) este conectat la cel superior. Conductorii trebuie lipiți pe fundul incintei pentru a crește vibrațiile și vibrațiile lor (și VP în general). Pentru a elimina conexiunea electrică (între ele) a electrozilor cu un șurub, se folosește un manșon izolator electric 4. Pentru fixarea mecanică a cablului și asigurarea rezistenței la umiditate se utilizează o garnitură de ulei 9.
Pentru atașarea lui VI la obiectul de măsurare cu acul 11 (fixare standard), există o gaură 13 în baza VP, cu un fir filetat M5. Dacă este necesară compatibilitatea cu elementele de fixare importate VP - firul trebuie să fie de 10-32 UNF.
Uneori este convenabil să se efectueze măsurători folosind sondă 12, în acest caz, este instalat folosind un orificiu filetat destinat a fi instalat pe un bolț. Ar trebui să se țină seama de faptul că intervalul de frecvență de funcționare va scădea la 0,5. 2 kHz.
Toate elementele structurale trebuie să aibă un grad ridicat de paralelism și aliniere, iar firul - perpendicular. Încălcarea acestor cerințe poate duce la distrugerea elementului piezoelectric în timpul asamblării și / sau la creșterea erorii de măsurare.
În Parteneriatul Estic recomandăm utilizarea Piezoelectric Piezoelectric Element PEA-18, fabricat de NCBU SFU "Piezopribor" în Rostov-on-Don (în continuare - PEB-18).
Atunci când se utilizează PEB-18, se așteaptă următoarele caracteristici ale EP-urilor:
coeficientul de transformare în direcția axială de la 3,5 la 5 mV * s 2 / m;
coeficientul relativ de conversie transversală nu este mai mare de 5%;
nelinearitatea caracteristicii de amplitudine nu este mai mare de 5%, cu o accelerație de vibrație de cel mult 200 m / s 2;
capacitatea electrică de ieșire (impedanță) nu mai mică de 1600 pF.
În general, metalele rezistente la coroziune (titan, oțel înalt aliat) este utilizat pentru fabricarea unui cablu VI și antivibratie, cu toate acestea, este posibil de a utiliza materiale mai puțin costisitoare se deterioreze cu mai mulți parametri de funcționare.
Pentru potrivire de ieșire de înaltă impedanță VI cu următoarele unități funcționale pentru ei IED aplicat preamplificator PU configurat utilizând un câmp V1 și tranzistoare bipolare și V2.
La măsurarea accelerației corespunde cea mai mare valoare a domeniului de măsurare - 200 m / s 2 pe UE va curge de intrare semnal de tensiune RMS de cel puțin 1 V, deci UE tensiunea de alimentare trebuie să fie de cel puțin 12 V.
Când se măsoară accelerația vibrațiilor corespunzătoare celei mai mici valori din domeniul de măsurare pentru limita minimă de măsurare este de 0,02 m / s 2. semnalul de la tensiunea RMS nu mai mare de 0,1 mV va intra în intrarea PU. În consecință, valoarea integrală a zgomotului intrinsec al PU nu trebuie să fie mai mare de 20 μV, în domeniul de frecvență de până la 4 kHz.
Rezistoarele R1, R2 asigură un mod optim de funcționare a DC pentru tensiunea de alimentare DC - 0.5 pe rezistența R6.
Rezistențe R4, R5 - furnizează modul dinamic de putere tranzistor V1, care este necesară pentru a reduce nivelul de zgomot auto-PU și distorsiuni neliniare, în plus, la tensiuni considerabile de aprovizionare PU (peste 30B), a crescut ca fiabilitate USI tensiune V1 depășește unități volți.
Condensatorul C2 oferă un feedback pozitiv paralel (EEP), care, la rândul său, mărește rezistența la intrare și îmbunătățește unele alte caracteristici ale PU.
Dacă nu sunt „prieteni“ cu tranzistori sau soluție propusă de circuit preamplificator nu pare util pentru tine, oferă posibilitatea de a utiliza circuitul amplificator de încărcare (SUA), care este prezentat ca un exemplu de realizare în figura 1.
Datorită faptului că impedanța de intrare a ecografiei în raport cu VI reprezintă un „scurt-circuit“, câștigul general al VP-ultrasunete nu este dependent de traductor de vibrații de rezistență de izolație și cablul de conectare, auto-capacitate de cablu de conectare, impedanța de intrare a ultrasonică aceeași capacitate de intrare .
Pentru a menține restul circuitului, coeficientul de transmisie echivalent al ultrasunetelor ar trebui să fie egal cu 1, acest lucru se va face cu un condensator C2 egal cu capacitatea intrinsecă a VP. Din punct de vedere tehnic, este mai preferabil să se modifice intervalele de măsurare ale IED prin comutarea condensatoarelor C2 care au capacități diferite. Cu toate acestea, atunci trebuie să schimbați complet întreaga schemă.
În practică, aplicarea cu ultrasunete limitată la un nivel ușor mai ridicat de zgomot redus, zgomot în funcție de lungimea cablului de conectare, cablul trebuie să folosiți anti-vibrații, incapacitatea de a operație de restaurare independentă după suprasarcină.
Pentru a comuta domeniul de măsurare, se utilizează un atenuator realizat cu rezistențe R7. R12 și comutatorul S1. Particularitatea atenuatorului este constanta rezistenței la ieșire, care trebuie îndeplinită pentru coordonarea cu unitatea funcțională ulterioară. Rezistența la intrare a atenuatorului nu este mai mică de 50 kΩ, rezistența la ieșire este (9 10) kOhm. Coeficienții de diviziune sunt 0,001; 0,01; 0,1; 1.0. Precizia factorului de fisiune este determinată de devierea de la valoarea nominală de rezistență a rezistențelor. Atunci când se utilizează rezistențe cu o abatere de cel mult ± 1%, eroarea factorului de fisiune nu va depăși ± 4%. Trebuie să se prevadă, în timpul fabricării, la un conductor capacitate privat S1 conectează contactul mobil al comutatorului și rezistorul R14 nu are mai mult de 200 pF. Cu toate acestea, în prezent, această cerință este ușor de realizat.
Pentru a normaliza (restricționa) lățimea de bandă a frecvențelor de operare ale IED-urilor, este utilizat un filtru electric de bandă-bandă (filtru de corecție), care, la rândul său, constă dintr-un filtru de înaltă trecere (DF) - D2, D3; filtru trece-jos (LPF) - D1, D4.
Frecvența limită (la -3 dB) HPF - 3.55 Hz, aceeași pentru LPF - 5.62 KHz. În același timp, va fi furnizată banda de frecvențe de lucru a IVS 5Hz. 4 kHz, cu o eroare de cel mult ± 6%.
Răspunsul de frecvență al HPF și al LPF - în figurile 3a și 3b.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: