Способ поверки вибропреобразователя

 

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, что в способе определения коэффициента преобразования вибройзме .. -, 2 -.- -,...-..;-,..... 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 закрепленными 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, настроенными на частоту п/60, где п - 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. t/v С 4 Ю

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (si)s 6 01 Н 17/О

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818192/28 (22) 27,04.90 (46) 30.01.93, Бюл, N 4 (71) Научно-производственное объединение

"Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И.Менделеева" (72) B.Н,Смирнова и В,В.Аверкин (56) Авторское свидетельство СССР

1ч 1303844, кл. С 01 Н 1/08, 1987.

Авторское свидетельство СССР

f+ 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, по в способе определения коэффициента преобразования виброизмеИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверки виброи мерительных преобразователей в процес:е их эксплуатации.

Известен способ определения коэффи. циента преобразования (КП) виброизмерительных преобразователей (ВИП), в котором применяют ВИП, выполненный из механически связанных пьезодатчика и калибровочного пьезоэлемента. Для определения

Kfl проводят измерение вибрации объекта с помощью пьезодатчика и дополнительное измерение, при котором проинвертирован„„5U„„1791728 А1 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, настроенными на частоту и/60, где n — 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 является необходимость 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

1791728

Известно устройство для определения

КП виброизмерительного тракта, состоящее из пьезоэлектрического преобразователя, блоков согласования и усилителя, содержащее ВИЛ, имеющий рабочую и дополнительные пластины и установленный на обьекте, блоки обработки, усиления, отображения йнформации и блок стабилизации переменного напряжения, на который подается лостояннор опорйое напряжение. При определении КП изМеряется с помощью рабочей пьезопластины суммарное механическое воздействие от вибрирующего объекта и дополнительной пьезопластины, возбуждаемой противофазным задаваемой вибрации напряжением. С помощью опорного напряжения создают минимальную вибрацию рабочей пьезопластины и в этом режиме подбирают номинальный КП блоков согласования и усиления.

Недостатком данного устройства является необходимость применения специального ВИП и снижения точности за счет изменения КП дополнительной пьезопластихы, Наиболее близким по сущности и принятым за прототип crloco60M для определения КП является способ, в котором. поверяемый ВИП подвергают гармонической вибрации известного значения на фиксированной частоте, измеряют. выходной сигнал и по отношению выходного сигнала к известному значению вибрации определяют коэффициент преобразования.

Недостатком данного способа является необходимость задания гармонической вибрации известного значения на фиксированной частоте, что предполагает съем вибропреобразователя с места эксплуатации и его установку на поверочный вибростенд.

Последнее усложняет процесс определения коэффициента 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 на нем образцовым и поверяемым вибропреобразователями, выходы которых соединены с входами согласующих усилителей, а выходы согласующих усилителей соедине- ны со средствами измерения напряжения.

Известное устройство работает следующим образом.

Возбуждают вибростенд гармоническим сигналом фиксированной частоты. Задают с помощью образцового виб ропреобразователя определенное значение параметра вибрации, измеряют на10

20 пряжение с выхода поверяемого вибропреобразователя и по отношению выходного напряжения 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 воздействии на ВИП вибрацией известной величины на фиксированной частоте, воздействие осуществляется широкополосной вибрацией, воспроизводимой объектом, вибрацию которого измеряет ВИП в процессе эксплуата25 ции, определяют значение выходного сигнала вибропреобразователя на упомянутой частоте объекта, а коэффициент преобразования определяют по формуле

1r

30 а где U1r — значение амплитуды выходного сигнала ВИП на фиксированной частоте, на которой определяют коэффициент преобразования;

35 л 01о а = амплитуда вибрации, воспрок изво имой объектом; — значение амплитуды выходного сигнала образцового ВИП на той же фиксированной частоте;

Ко — значение коэффициента преобразования образцового ВИП.

Заявителю неизвестны способы определения коэффициента преоразования

ВИП, в которых бы на ВИП воздействовали широкополосной вибрацией, воспроизводимой. объектом, вибрацию которого измеряет ВИП в процессе эксплуатации, при этом определение коэффициента преобразования производится на фиксированной частоте вибрации объекта, Такой подход позволяет исключить из процесса определения коэффициента преобразования поверочный вибростенд и необходимость демонтажа ВИП с объекта, Таким образом, этот отличительный признак позволяет достичь цели изобретения и придает заявляемому техническому решению существенные отличия, 1791728

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 частоту и

60 где n — 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 измерения напряжения.

Заявителю неизвестны устройства, в которых бы для определения коэффициента преобразования .ВИП, установленного на объекте, вибрацию которого он измеряет в процессе эксплуатации, из широкополосной вибрации объекта посредством узкополосных фильтров выделялся усиленный согласующими усилителями сигнал основной частоты этого объекта, Это позволяет использовать вместо поверочного вибростенда широкополосную вибрацию объекта, которую измеряют ВИП в процессе эксплуатации, и при определении коэффициента преобразования исключить процесс демонтажа ВИП,.

Этот отличительный признак придает устройству существенное отличие.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство (см, фиг.1) содержит работающий механизм 1, платформу 2, вибрацию которой в процессе работы измеряет поверяемый вибропреобразователь 3, образцовый вибропреобразователь 4, согласующие усилители 5 и 6, узкополосные фильтры 7 и

8, настроенные на выделение частоты n/60, где n — основная частота работающего механизма 1 (может быть число оборотов в минуту), средства измерения напряжения 9 и 10.

Способ реализуется предлагаемым устройством следующим образом, Образцовый вибропреобразователь 4 устанавливается рядом с поверяемым 3. При невозможности установки рядом и наличии соответствующей конструкции образцовый вибропреобраэователь 4 может быть установлен на поверяемый 3 с помощью мастики, клея..

Механизм 1 включается и выводится íà ра25 местах

35 преобразования ВИП способом бездемонтажной поверки. 8 процессе эксперимента

40 на поверяемый вибропреобразователь виб45 рацией, определяют значение амплитуды А воздействующей вибрации образцовым вибропреобразователем, определяют значение выходного сигнала UBblx вибропреобразователя, вычисляют значение К

50 коэффициента преобразования вибропре0вых образователя по зависимости К = отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости периодической по55 верки, периодическую поверку вибропреобразователя осуществляют в процессе его эксплуатации.

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 pesoнансная 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 изобретения

Способ поверки вибропреобраэователя, заключающийся в том, что воздействуют

1791728

Составитель О.Несова

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор H.Êåøåëÿ

Редактор ОЛавлова

: Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 148 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035., Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5