3 Устройство вшв-003

В ВШВ-003 используется принцип преобразования звуковых и механических колебаний исследуемых объектов в пропорциональные им электрические сигналы, которые затем усиливаются, преобразуются и измеряются измерительным трактом (прибором измерительным).

В качестве преобразователя звуковых колебаний в электрические сигналы используется капсюль M101.

В качестве преобразователей механических колебаний в электричес­кие сигналы используются преобразователи ДН-3-M1 и ДН-4-М1.

Конструктивно ВШВ-003 состоит из: капсюля 5Ф5.843.003; вибропреобразователей ДН-3-M1 5Ф2.781.102, ДН-4-М1 5Ф2.781.101; эквивалента вибропреобразователя 5Ф5.435.050; эквивалента капсюля микрофонного 5Ф5.282.243; предусилителя микрофонного BПM-101 5Ф2.032.170 (предусилитель ВПМ-101); прибора измерительного 5Ф2.002.031; источника питания 5Ф2.087.064; экрана ПМ 5Ф6.634.103; заглушка 5Ф6.433.045; кабеля соединительного 5Ф6.644.368.

1 - капсюль; 2 - вибропреобразователь; 3 - эквивалент вибропреобразователя; 4 - эквивалент капсюля микрофонного; 5 - предусилитель микрофонный; 6 - прибор измерительный; 7 - источник питания, экран, заглушка.

Рисунок 3.1 Схема ВШВ-003-М2

3.1 Вибропреобразователи ДН-З-M1, ДН-4-М1 и капсюль.

Назначение, конструкция и принцип работы вибропреобразователей ДН-3-M1, ДН-4-М1 приведены в их паспортах.

Рисунок 3.2 Вибропреобразователь ДН-4-М1

Рисунок 3.3 Вибропреобразователь ДН-3-М1

3.3 Эквивалент вибропреобразователя 5Ф5.435.050 предназначен для электрической калибровки и непосредственно для работы при измерении виброускорения и виброскорости. Эквивалент вибропреобразователя вы­полнен в металлическом цилиндрическом корпусе, внутри которого имеется конденсатор емкостью 1000 пФ, равный эквивалентной емкости вибропреобразователей ДН-3-М1, ДН-4-М1.

3.4 Эквивалент капсюля микрофонного 5Ф5.282.243 предназначен для электрической калибровки измерителя перед измерением уровней звуко­вого давления и представляет собой цилиндрический металлический корпус, внутри которого, находится конденсатор емкостью 82 пФ, равной эквивалентной емкости капсюля.

3.5 Предусилитель ВПМ-101 предназначен для согласования высокоомного сопротивления капсюля с входным сопротивлением прибора измерительного. Конструктивно предусилитель ВПM-101 выполнен в герметичном исполнении и размещен в круглой ручке микрофона. .

3.6 Конструктивно прибор измерительный 5Ф2.002.081 выполнен в пря­моугольном корпусе.

На лицевую панель прибора измерительного выведены следующие органы управления, регулирования и индикации:

Переключатель РОД РАБОТЫ с положениями:

" " - для включения измерителя;

" " - для контроля состояния батарей;

" " - для включения измерителя в режим калибровки;

F, S, 10S - для включения измерителя в режим измерения с постоянной времени F (Быстро), S (Медленно), 10S (10 с);

показывающий прибор для отсчета измеряемой величины, ДН-4-М1 и контроля напряжения питания;

Переключатели делителей ДЛТ1, дБ, ДЛТ2, дБ и единичные индикаторы (расположены справа от измерительного прибора, вверху)

20,30……………… 130 дБ;

3·10^-3, 0,01 ……….. 10³ m·S^-2 ;

0,03, 0,1 …………. 10⁴ mm·S^-1

предназначенные для выбора предела измерения уровня звукового давления, виброускорения и виброскорости соответственно;

индикатор ПРГ - для индикации перегрузки измерительного тракта;

кнопка α,V - для включения измерителя в режим измерения виброскорости;

переключатель ФЛТ, Hz с положениями:

1;10 - для включения ФВЧ 1; 10 Гц, ограничивающих частотный диа­пазон при измерении виброускорения, виброскорости;

ЛИН - для включения ФНЧ 20 кГц, ограничивающего частотный диапазон при измерении уровня звукового давления по характеристике ЛИН;

А, В, С - для включения корректирующих фильтров А, В, С;

ОКТ - для включения измерителя в режим частотного анализа в октавных полосах;

переключатель ФЛТ ОКГ с кнопкой kНz , Нz для включения одного из четырнадцати октавных фильтров со средними геометрическими частотами 1 Гц ………….8 кГц;

кнопка 10 kHz ,4 kHz- для включения ФНЧ 10 кГц или 4 кГц, ограничивающих частотный диапазон при измерении виброускорения, виброскорости;

кнопка СВ, ДИФ - для измерений в режиме свободного или диффузного поля;

гнезда:

50 mV - выход с калибровочного генератора;

“ ”- для подсоединения предусилителя ВПМ -101.

На правой боковой стенке прибора измерительного размещены:

“ ” - выход переменного напряжения для подключения к прибору измерительному измерительных или регулирующих приборов;

" "-корпус измерителя.

1- Разъем для микрофона, 2 - Показывающий прибор, 3 -Индикатор перегрузки, 4 - Фильтры октавные, 5 - Выбор режима уровня звука с частотны­ми характеристиками, 6 - Выключатель/Режим работы, 7 - гнездо 50 мВ - для подачи калибровочного сигнала на вход предусилителя 8- кнопка КАЛИБР - для включения калибровочного генератора

Рисунок 3.4 Лицевая панель прибора ВШВ-003

Нa задней стенке прибора измерительного размещен отсек для батарей и для сетевого источника питания.

3.7 Источник питания 5Ф2.087.064 предназначен для питания ВШВ-003 от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц.

3.8 Экран 5Ф8.634.103 предназначен для измерения уровней звукового давления на открытом пространство при наличии ветра. Материал, использованный для экрана, оказывает высокое сопротивление ветру и в то же время имеет незначительное акустическое сопротивле­ние.

Экран применяется при скорости ветра не более 10 м·с^-1.

3.9 Заглушка 6Ф6.433.045 предназначена для закорачивания эквивалента капсюля микрофонного При определении эквивалентных уровней собственных шумов измерителя.

3.10 Кабель соединительный 5Ф6.644.368 длиной 0,5 м предназначен для соединения при электрической калибровке входа предусилителя через эквивалент капсюля микрофонного с гнездом калибровочного напряжения 50 mV.

3.11 Устройство и принцип работы микрофонного капсюля

3.11.1. Упрощенная конструкция капсюля представлена на рис.4.1.

1 - корпус; 2- мембрана; 3- неподвижный электрод; 4- изолятор; 5- отверстие для уравнивания статического давления под мембраной.

Рисунок 3.5 Упрощенная конструкция микрофонного капсюля

Конструктивно микрофон состоит о треъх частей6 микрофонного капсюля, корпуса микрофона , в котором распоожен предусилитель и микрофонного шнура. Микрофоный капсдь присоединяется к корпусу резьбовым соединением.

Рисунок 3.6 Вид микрофона М 101

Корпус, изолятор и мембрана касюля образуют замкнутую камеру, связан­ную с окружающей средой специальным отверстием для уравнивания, медленно изменяющегося атмосферного давления.

Мембрана и неподвижный электрод электрически изолированы друг от друга и являются обкладками конденсатора, емкость которого равна ≈ 60 пФ, а сопротивление изоляции между обкладками не менее 10⁵ МОм.

Чувствительным элементом к звуковому давлению является мембрана, изготовленная из тонкой никелевой фольги, толщиной ≈ 5 мкм.

Мембрана устанавливается на расстоянии 21 мкм от неподвижного электрода. Неподвижный электрод и корпус капсюля изготовлены из никелевого сплава, а изолятор из кварцевого стекла.

3.11.2 Описание схемы электрической функциональной ВШВ-003-М2 5Ф2.745.027 Э2. Функционально ВШВ-003 состоит из:

вибропреобразователя ( BQ) или капсюля (ВМI), предусилителя ВПМ-101 5Ф2.032.170, усилителя 5Ф2.032.180, фильтра октавного 5Ф2.067.132, устройства индикации 5Ф2.746.017, преобразователя напряжения 5Ф3.211.023, источника питания 5Ф2.087.064 или батарей G1..G5.