Способ поверки вибропреобразователя

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОцИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБПИК 17/00 РЕТЕНИ И ЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМ ЬЭ СО СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНО ДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР)(56) Авторское свидетельство СССР М 1303844, кл. С 01 Н 1/08, 1987.Авторское свидетельство СССР йт 1310664, кл, С 01 М 7/00, 1987.Каталог фирмы "Брюль и Къер", модель 2970, "Компаратор чувствительности".(54) СПОСОБ ПОВЕРКИ ВИБРОПРЕОБРАЗОВАТЕПЯ(57) Использование; изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверки виброизмерительных преобразователей в лроцессе их эксплуатации. Цель изобретения - упрощение и повышение экономичности процесса определения коэффициента. Цель достигается за счет того, то в способе определения коэффициента преобразования виброизмеИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверки виброи. мерительн ых и реобразователей в процессе их эксплуатации.Известен способ определения коэффициента преобразования (КП) виброизмерительных преобразователей (В ИП), в котором применяют ВИП, выполненный из механически связанных пьезодатчлка и калибровочного пьезоэлемента. Для определения КП проводят измерение вибрации объекта с помощью пьезодатчика и дополнительное измерение, при котором проинвертированЫ 1791728 рительного преобразователя (ВИП), основанном на воздействии на ВИП вибрацией известной величины на фиксированной частоте, воздействие осуществляется широкополосной вибрацией, воспроизводимой объектом, вибрацию которого измеряют ВИП в процессе эксплуатации, определяется значение выходного сигнала ВИП на упомянутой частоте оэъекта, а коэффициент преобразования находится по формуле. Устройство для осуществления способа измерения коэффициента преобразования, содержащее основание с закреплен ными на нем источником вибрации, два согласующих усилителя, входы которых соединены с выходами образцового и поверяемого вибропреобразователей, и два средства измерения напряжения, снабжено двумя узкополосными фильтрами, настроенними на частоту и/60, где и - основная (число оборотов в минуту) частота источника вибрации, при этом входы фильтров соединены с выходами согласующих усилителей, а их выходы - с входами средств измерения напряжения. 1 ил,ным сигналом пьезодатчика возбуждают калибровочный пьезоэлемент и изменяют коэффициент передачи измерительного тракта пьезодатчика до заданного значения.Недостатком данного способа являетсянеобходимость йрименения усложненного специального ВИП с двумя пьезопреобразователями, а также невозможность учета изменения пьезомодуля, а соответственно и коэффициента преобразования калибровочного пьезоэлемента, что снижает точность определения КП, 1791728Известно устройство для определенияКП виброизмерительного тракта, состоящееиз пьезоэлектрического преобразователя,блоков согласования и усилителя, содержащее ВИЛ, имеющий рабочую и дополнительные пластины и установленный наобьекте, блоки обработки, усиления, отображения йнформации и блок стабилизациипеременногонвпряжения, на который подается лостояннор опорйое напряжение. Приопределении КП измеряется с помощью рабочей пьезопластины суммарное механическое воздействие от вибрирующего объектаи дополнительной пьезопластины, возбуждаемой противофазным задаваемой вибрации напряжением. С помощью опорногонапряжения создают минимальную вибрацию рабочей пьезопластины и в этом режиме подбирают номинальный КП блоковсогласования и усиления.Недостатком данного устройства является необходимость применения специального ВИПи снижения точности за счетизменения КП дополнительной пьезопластины;Наиболее близким по сущности и принятым за прототип способом для определения КП является способ, в которомповеряемый ВИП подвергают гармонической вибрации известного значения на фиксированной частоте, измеряют. выходнойсигнал и по отношению выходного сигналак известному значению вибрации определяют коэффициент преобразования,Недостатком данного способа являетсянеобходимость задания гармоническойвибрации известного значения на фиксированной частоте, что предполагает съем вибропреобразователя с места эксплуатации иего установку на поверочный вибростенд.Последнее усложняет процесс определениякоэффициента преобразования и повышает.стоимость работ,Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является устройство для определения коэффициента. преобразования, которое содержит поверочный вибростенд с размещенными нанем образцовым и поверяемым вибропреобразователями, выходы которых соединены с входами согласующих усилителей, авыходы согласующих усилителей соедине-ны со средствами измерения напряжения.Известное устройство работает следующим образом,Возбуждают вибростенд гармоническим сигналом фиксированной частоты. Задают с помощью образцовоговибропреобразователя определенное значение параметра вибрации, измеряют на 10 20 пряжение с выхода поверяемого вибропреобразователя и по отношению выходногонапряжения к значению параметра вибрации определяют коэффициент преобразования ВИП.Недостатком данного устройства является необходимость демонтажа поверяемого ВИП с места эксплуатации и установки на поверочный вибростенд, а также требование к возбуждению вибростенда гармоническим сигналом. Целью изобретения является упрощение процесса определения коэффициента преобразования ВИП и повышение экономичности за счет. исключения операции демонтажа ВЛП с объекта.Цель достигается за счет того, что в способе определения коэффициента преобразования ВИП, основанном на воздействиина ВИП вибрацией известной величины на фиксированной частоте, воздействие осуществляется широкополосной вибрацией,воспроизводимой объектом, вибрацию которого измеряет ВИП в процессе эксплуата 25 ции, определяют значение выходногосигнала вибропреобразователя на упомянутой частоте объекта, а коэффициент преобразования определяют по формуле1 в30 агде О 1 п - значение амплитуды выходногосигнала ВИП на фиксированной частоте, накоторой определяют коэффициент преобразования;,З 5 . ц,а =амплитуда вибрации, воспроизво имой объектом;1, - значение амплитуды выходногосигнала образцового ВИП на той же фиксированной частоте;Ко - значение коэффициента преобразования образцового ВИП.Заявителю неизвестны способы определения коэффициента преоразованияВИП, в которых бы на ВИП воздействовалиширокополосной вибрацией, воспроизводимой. объектом, вибрацию которого измеряет ВИП в процессе эксплуатации, приэтом определение коэффициента преобразования производится на фиксированнойчастоте вибрации объекта, Такой подход позволяет исключить из процесса определения коэффициента преобразованияповерочный вибростенд и необходимостьдемонтажа ВИП с объекта, Таким образом,этот отличительный признак позволяет достичь цели изобретения и придает заявляемому техническому решению существенныеотличия,Кроме того, цель достигается за счет того, что устройство для определения коэффициента преобразования ВИП, содержащее основание с закрепленным на нем источником, вибрации, два согласующих усилителя, входы которых соединены с выходами образцового и поверяемого вибропреобраэователей, и два средства измерения напряжения, снабжено двумя узкополосными фильтрами, настроенными на частотуи- 60 фгде п - основная (может быть число оборотов в минуту) частота источника вибрации,при этом входы фильтров соединены с вы"ходами согласующих усилителей, а их выходы - с входами средств измерениянапряжения.Заявителю неизвестны устройства, вкоторых бы для определения коэффициентапреобразования .ВИП, установленного наобъекте, вибрацию которого он измеряет впроцессе эксплуатации, из широкополосной вибрации объекта посредством узкополосных фильтров выделялся усиленныйсогласующими усилителями сигнал основной частоты этого объекта, Это позволяетиспользовать вместо поверочного вибростенда широкополосную вибрацию объекта,которую измеряют ВИП в процессе эксплуатации, и при определении коэффициентапреобразования исключить процесс демонтажа ВИПЭтот отличительный признак придаетустройству существенное отличие.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Устройство (см, фиг,1) содержит работающий механизм 1, платформу 2, вибрациюкоторой в процесСе работы измеряет поверяемый вибропреобразователь 3, образцовый вибропреобразователь 4, согласующиеусилители 5 и 6, узкополосные фильтры 7 и8, настроенные на выделение частоты и/60,где и - основная частота работающего механизма 1 (может быть число оборотов вминуту), средства измерения напряжения 9и 10,Способ реализуется предлагаемым устройством следующим образом, Образцовыйвибропреобразователь 4 устанавливаетсярядом с поверяемым 3, При невозможностиустановки рядом и наличии соответствующей конструкции образцовый вибропреобраэователь 4 может быть установлен наповеряемый 3 с помощью мастики, клея.Механизм 1 включается и выводится на ра 25 местах 30 35 преобразования ВИП способом бездемонтажной поверки, В процессе эксперимента 40 на поверяемый вибропреобразователь виб рацией, определяют значение амплитуды Авоздействующей вибрации образцовым вибропреобразователем, определяют значение выходного сигнала Овых вибропреобразователя, вычисляют значение К 50 коэффициента преобразования вибропре- .Овыхобразователя по зависимости К =о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости периодической по верки, периодическую поверку вибропреобразователя осуществляют в процессе его эксплуатации. 10 15 20 бочий режим, после чего на выходе вибропреобразователей 3 и 4 появляются широкополосные по частоте выходные сигналы, которые усиливаются с помощью согласующих усилителей 5 и 6 и подаются на узкополосные фильтры 7 и 8. Последние из широкополосного спектра выделяют сигнал на основной частоте (например. оборотная частота вращения механизма, первая резонансная частота колебаний конструкции). С помощью средств 9 и 10 измерения напряжения измеряются амплитуды этих сигналов, после чего по формуле (1) определяется требуемый коэффициент преобразования,Техническое решение для определения коэффициента преобразования вибропреобразователей является экономичнее всех существующих технйческих решений, в том числе и прототипа, за счет исключения расходов, связанных с доставкой демонтированных ВИП в метрологические центры. Способ поверки является единственным для вибропреобразователей с неразьемным выходным электрическим кабелем, который уложен в общий жгут кабелей, а также для ВИП, расположенных в труднодоступных В соответствии с чертежом был изготовлен макет устройства, который состоял из поверяемого вибропреобразователя, образцового, согласующих усилителей, фильтров и средств измерения напряжения. Результаты исследования макета приведены в протоколе определения коэффициента были определены коэффициенты преобразования четырех комплектов "ВИП + согласующий усилитель". Погрешность определения не превышает 10, Формула изобретенияСпособ поверки вибропреобраэователя, заключающийся в том, что воздействуют1791728 Составитель О,НесоваРедактор ОЛавлова Техред М,Моргентал ррект шел роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 аказ 148 ТйражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035., Москва, Ж, Раушская наб., 4/5