Методика подготовки измерения пульсаций давления презентация

МЕТОДИКА ПОДГОТОВКИ ИЗМЕРЕНИЯ ПУЛЬСАЦИЙ ДАВЛЕНИЯ
1. Анализ возможного спектра пульсаций давления в исследуемой системе.
1а. Основная частота:
1б. Выбор числа значимых гармоник - k
1в. Определение частоты высшей гармоники:
fk=k*f0
2. Выбор датчика.
2а. Выбор типа датчика:
2б. Выбор номинала датчика по Pср.
Тензодатчики: ЛХ-415 f≤500 Гц малое давление
ЛХ-412 f≤1500 Гц Pср>25 атм
Пьезодатчики: ЛХ-610 (малое давление)
ЛХ-611 (Pср=28…630 атм).
3. Тарировка датчика.
4. Коммутация аппаратуры.
4а. Случай измерения тензодатчиками
4б. Случай измерения пьезодатчиками
5. Настройка программного обеспечения.
6. Оформление протокола измерений.
5а. Выбор числа и номеров каналов
5б. Выбор частоты дискретизации
5в. Выбор рабочей папки
5г. Выбор формата записываемого файла – бинарный или текстовый
где n – частота вращения ротора, об/мин;
z – число качающих элементов (например, зубьев).

МЕТОДИКА ПОДГОТОВКИ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ
1. Анализ возможного спектра вибрации в исследуемой системе.
2. Выбор датчика.
3. Выбор типа крепления датчика исходя из предполагаемого спектра.
4. Коммутация аппаратуры.
5. Настройка программного обеспечения.
6. Оформление протокола измерений.
3а. f<500 Гц - щуп
3б. f<5 кГц – клей или магнит
3в. f>5 кГц – шпилька или сварка

МЕТОДИКА ПОДГОТОВКИ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМА
Проводится аналогично ранее рассмотренным методикам.
Особенности: после коммутации необходимо осуществить следующие настройки измерительной аппаратуры:
2. Выбор соответствующей корректирующей характеристики (Lin, A, B, C, D) или характеристики частотного анализа (октавные, третьоктавные или узкополосные фильтры).
1. Выбор соответствующего диапазона уровня шума.
3. В случае частотного анализа установить переключатель частот на необходимую полосу.
4. Выбор типа временного приведения:
4а. Fast
4б. Slow
4в. 10-Slow
4г. Импульс
4д. Импульс с удержанием.

ИНДУКЦИОННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Принцип действия индукционных преобразователей основан на явлении электромагнитной индукции, т.е. на возникновении электродвижущей силы в электрической катушке при изменении магнитного поля:
1 – магнит;
2 – цилиндрические пружины; 3 – ось;
4 – каркас с обмотками;
5 – магнитопровод (кожух); 6 – вывод.
где B – магнитная индукция в зазоре;
n – число витков;
d – средний диаметр катушки;
v – скорость движения катушки в магнитном поле.

Недостаток: ограничение нижнего диапазона измеряемых частот пределом 8-10 Гц.
Преимущества: простота конструкции и надежность в эксплуатации.
ИНДУКЦИОННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
1 – магнит;
2 – цилиндрические пружины; 3 – ось;
4 – каркас с обмотками;
5 – магнитопровод (кожух); 6 – вывод.

РЕЗИСТИВНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
К резистивным измерительным преобразователям относят:
1) контактные;
2) реостатные;
3) тензорезисторные;
4) тензолитовые.
Тензоэффект характеризуется тензочувствительностью материала:
где lм, Rм – длина и сопротивление тензочувствительного элемента;
Δlм, ΔRм – приращение длины и сопротивления из-за нагрузки.

ПЬЕЗОРЕЗИСТИВНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Пьезорезистивный акселерометр
Микрофон на пьезорезистивном эффекте
1 – инерционная масса; 2 – игла;
3 – пружина; 4 – кристалл (германиевый транзистор).
1 – диафрагма; 2 – изолятор; 3 – полупроводниковый элемент.

ИНДУКТИВНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Индуктивный преобразователь с переменной длиной зазора
Дифференциальные индуктивные преобразователи
Индуктивный преобразователь с переменным воздушным зазором

ИНДУКТИВНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Достоинства:
Недостатки:
1) простота;
2) надежность;
3) большая чувствительность;
4) отсутствует необходимость усиления выходного сигнала;
5) могут применяться при высокотемпературных измерениях.
1) ограниченный частотный диапазон (до 1 кГц);
2) большая масса – не менее 12 г.

ЕМКОСТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
С изменением зазора
С изменением площади перекрытия пластин
Преимущества: позволяют измерять малые вибросмещения (до 10-7 мм) в широком частотном диапазоне (до 100 кГц).
Недостатки: зависимость свойств от температуры и влажности, емкости и индуктивности соединительных проводов.

ВИБРАЦИОННО-ЧАСТОТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Принцип действия основан на зависимости частоты собственных колебаний струны от изменения ее длины или напряжения, вызванного натяжением струны:
где n – номер гармоники (обыч. n=1);
l – длина струны;
σ - напряжение;
ρ - плотность материала струны;
F – сила натяжения;
S – сечение струны.
1 – корпус; 2 – упругие элементы (мембрана или растяжки);
3 – инерционная масса; 4 – струна.

ВИБРАЦИОННО-ЧАСТОТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Преимущества:
1) простота;
2) высокая точность;
3) отсутствие влияния на результат внешних элек.-магн. полей.
Недостаток: нелинейность характеристик
1 – корпус; 2 – упругие элементы (мембрана или растяжки);
3 – инерционная масса; 4 – струна.

УСИЛИТЕЛИ СИГНАЛОВ

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
Необходимость предусилителей обусловлена:
1) низким уровнем сигналов от измерительных преобразователей (конденсаторные микрофоны, пьезоакселерометры);
2) большим выходным сопротивлением измерительных преобразователей;
3) большой входной емкостью кабелей.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
Различают:
1) усилители напряжения, выходные сигналы которых пропорциональны входным напряжениям;
2) усилители заряда, выходные сигналы которых пропорциональны входным зарядам;
Схема предусилителя:
1 – вход; 2 – выход; 3 – входной каскад; 4 – цепь обратной связи; 5 – цепь восстановления начального уровня усилителя; 6 – блок нормализации сигнала; 7 – регулировка чувствительности; 8 – внутренние фильтры;
9 – выходной усилитель.

ГЕНЕРАТОРЫ ПЕРИОДИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ
Генераторы различают в зависимости от частот сигналов:
1) инфразвуковые (0.001 – 2000 Гц);
2) звуковые (20 Гц – 20 кГц);
3) звуковые и ультразвуковые (20 Гц – 200 кГц);
4) ультразвуковые (1 кГц – 2 МГц).