SU1089521A1 - Способ калибровки измерительного вибратора - Google Patents

Abstract

СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ВИБРАТОРА г включающий измерение напр жени  возбуждени  вибратора , напр жени  на выходе вибромет-. ра и определение коэффициента преобразовани  вибратора, отличающ и и с   тем, что, с целью расширени  диапазона измерений вибратора в сторону малых величин вибропараметра дополнительно измер ют на участке диапазона, в котором вибропараметр неизвестен, напр жение возбуждени  вибратора и соответствующее ему напр жение на выходе виброметра, определ ют диапазон, в котором коэффициент преобразовани  вибратора сохран ет свое значение, из соотношени . I 9W вы luw,Jrueo,i.Q.g Ue МУ Uaoje коэффициент нелинейгде ности амплитудной характеристики системы ;вйбратор-виброметр в 1 -иточке исследуемого диапазона; i 1,2,3.;. - точки исследуемого fUeb,x диапазона; г..-отношение напр же ОЛ5/ L U|l/b4(l /. ни  на выходе виброметра к напр жению возбуждени  вибратора в i-й точке исследуемого диапазона; отношение напр же eoJS ни  на выходе вибро (Л метра к напр жению возбуждени  вибратора в известном диапазоне; Вл,относительна  погрешность измерени  коэффициента нелинейности амплитудо ной характеристики ЭО в -и точке исследуемого диапазона, а погрешность коэффициента преобразо:л вани  вибратора в диапазоне, где он сохран ет свое значение, определ ют ND путем суммировани  погрешностей коэффициента преобразовани  в известном диапазоне с погрешност ми измерени  нелинейности амплитудной характеристики.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а более конкретно, к измерению парг1метров виброустррйств Способ может быть использован дл  калибровки вибраторов, предназначенных дл  контрол  низкочастотных виброустройств , например сейсмодатчиков при малых уровн х вибрации, соответствующих виброперемещени м до IX) м Достижени  .электроники позвол ют использовать виброустройства, в част ности сейсмодатчики, дл  регистрации малых уровней вибраций-, на несколько пор дков меньших, чем это предусмотрено техническими услови ми на вибро устройства. Однако кЬли}€ественно оце нить величину зарегис грированных вибропараметров практически нечем. В технике известны способы калибровки измерительных виброустройств как путем сопоставлени  их характеристик с характеристиками эталонных виброметров, так и путем непосредственного измерени  параметров вибрации l .. Однако эти способы не позвол ют измерить параметры вибрации, соответ ствующие виброперемещени м менее 10 м в диапазоне частот 20-200 Гц. . наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ, включающий измерение напр жени -возбуждени  вибратора, напр жени  на выходе виброметра и определение коэффициента преобразовани  вибратора. По этому способу в тех случа х, когда есть уверенность в линейности амплитудной характеристики ёиброметра , экстраполируют коэффициент преобразовани  вибратора, полученный на низких частотах, на область высоких частот, где амплитуда виброперемещени  мала Н . . .j| Этот способ не позвол ет производить экстрапол цию коэффициента преобразовани  на диапазон, где линейность амплитудной характеристики виб рометра неизвестна. Кроме того, он не даёт данных дл  определени  погре ности коэффициента преобразовани  на участке его экстрапол ции. Цель изобретени  - расширение диа пазона измерений вибратора в сторону малых величин вибропараметра (например , лежащих в диапазоне виброперемещений от до 10 м) с одновременным определением погрешности коэф фициента преобразовани  вибратора. Поставленна  цель достигаетс  тем что измер ют напр жение возбуждени  вибратора, напр жение на выходе виброметра и определ ют коэффициент прё образовани  вибратора, затем дополни тельно измер к т на участке диапазона в котором вибропараметр неизвестен, напр жение возбуждени  вибратора и соответствующее ему напр жение на метра, определ ют диапа ом коэффициент преобраатора сохран ет свое соотношени  Ю0%б8й; коэффициент нелинейности амплитудной характеристики, системы вибраторвиброметр в i-й точке исследуемого диапазона; .. - точки исследуемого BwxN диапазона; . 1 - отношение напр же6016 Ji ни  на выходе виброметра к напр жению возбуждени  вибратора в 1-й точке исследуемого диапазона; отношение напр жени  на выходе виброметра к напр жению возбуждени  вибратора в известном диапазоне; относительна  погрешность измерени  коэффициента нелинейности амплитудной характеристики в i-й точке исследуемого диапазона; ь коэффициента преобразоора в диапазоне, где он ое значение, определ ют овани  погрешностей кореобразовани в известе с погрешност ми измейности амплитудной харакпредложенного способа ользование электродинабратора и установленного жной системе электродивиброметра . В системе рометр имеет место слеошение коэффициент преобразовани  напр жени  возбуждени  вибратора в напр жение на выходе виброметра; коэффициеЙ1 преобразовани  напр жени  возбуждени  вибратора в виброскорость подвижной системы; коэффициент преобразовани  виброскорости в напр жение на выходе виброметра;

V - виброскорость подвижной I системы.

Посто нство коэффициентов К и К2 может быть подтверждено пр. мыМи измерени ми лишь в известном диапазоне виброскоростей. Посто нство коэффициента Kg может быть подтверждено как в известном диапазоне виброскорЬстей так и за его пределами.

Определение коэффициента преобразовани  вибратора К в исследуемом диапазоне производ т путем подтверждени  его неизменности относительно коэффициента К известного диапазона . Дл  этой цели используют вспомогательный коэффициент К. Если отклонение К в исследуемом диапазоне от его значени - в известном диапазоне не превышает погрешностей измерени , то делают заключение ОуТом, что коэффициент К также остаетс  неизменным , т.е. из результата K.j conGt следует вывод: K conijt.

Калибровку вибратора производ т дл  фиксированной массы подвижной системы вибратора на нескольких фиксированных частотах. Все последующие измерени  производ т только на частотах калибровки при неизменной массе подвижной системы вибратора.

Пример, (калибровка вибратора ). В качестве измерительного вибратора используют электродинамический возбудитель колебаний, в качестве виброметра - электродинамический сейсмодатчик СВ-30 с коэффициентом преобразовани  ,2 . Измерени  провод т в акустически заглушенном объеме, защищенном от воздействи  промышленных вибропомех. Дл  возбуждени  вибратора используют генератор ГЗ-56. Выходное напр жение виброметра усиливалось предварительным усилителем, фильтровалось уэкополосным фильтром с полосой пропускани  2,5 Гц и контролировалось осциллографом С1-68. Сн тие зависимости выходного напр жени  виброметра от напр жени  возбуждени  вибратора и определение коэффициента преобразовани  К производ т частоте 75 Гц в диапазоне ви роперемещений 10м .(IQQ дБ) с шагом 10 дБ. При измерени х не обнаружено ни одного отклонени  амплитудной характеристики от линейной зависимости. Коэффициент преобразовани  напр жени  возбуждени  вибратора в виброскорост при .массе виброметра 140 г К :4.1, 10 м«с В. Дл  подтверждени  полученного результата провод т дополнительные измерени .

В качестве виброметров используют сейсмодатчики СВ-30 в -количестве 30 шт., сейсмодатчики СБ-10 в количестве 5 шт. и одинпьезоэлектрический акселерометр 1ПА-9. Измерени  провод т в тех же услови х, за исключением акселерометра, у которого изза наводок и шумов измерени  ограничиваютс  диапазоном Ю - 10 м I (80 ДБ). При дополнительных измере|ни х также не обнаружено ни одного отклонени  амплитудной харак-геристики от линейной зависимос-ги. I

Использование предложенного способа позвол ет производить калибровку измерительных вибраторов в диапазоне виброперемещений 10- , использу  при этом эталонные виброметры с более узким нормированным диапазоном- .

Измерительные вибраторы, откалиброванные по предложенному способу, могут, быть использованы дл  контрол  коэффициен-гов преобразовани  различных виброустройств, в частности сейсмодатчиков, работающих при малых уровн х вибрации.

Claims (1)

1. СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ВИБРАТОРА, включающий измерение напряжения возбуждения вибратора, напряжения на выходе вибромет-. ра и определение коэффициента преобразования вибратора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений вибратора в сторону малых величин вибропараметра^ дополнительно измеряют на участке диапазона, в котором вибропараметр неизвестен, напряжение возбуждения вибратора и соответствующее ему напряжение на выходе виброметра, определяют диапазон, в котором коэффициент преобразования вибратора сохраняет свое значение, иэ соотношения.

   где А; - коэффициент нелинёй¹ ности амплитудной характеристики системы вибратор-виброметр' в ΐ -й‘точке исследуемого диапазона ;

   i =1,2,3.;. - точки исследуемого

   Диапазона;

   (ϋ--.-отношение напряже*»⁶'1 ния _на выходе вибро^»035 метра к напряжению возбуждения вибратора в i-й точке исследуемого диапазона;

   - отношение напряжения на выходе виброметра к напряжению возбуждения вибратора в известном диапазоне ; относительная погрешность измерения коэффициента нелинейности амплитудной характеристики в < —й точке исследуемого диапазона, а погрешность коэффициента преобразо вания вибратора в диапазоне, где он сохраняет свое значение, определяют путем суммирования погрешностей коэффициента преобразования в известном диапазоне с погрешностями ' измерения нелинейности ампли^ тудной характеристики.

   13*16901