Лекция 10 Тема: Приборы для определения основных характеристик колебаний

1. Общий обзор приборов и их классификация

2. Амплитудомеры

3. Частотомеры

4. Приборы для записи виброграмм

5. Вибродатчики

6. Отметчики времени

7. Акселерометры

1. Общий обзор приборов и их классификация

Для изучения колебательного процесса требуется регистрация и измерение следующих основных параметров: частоты, амплитуды, скорости и ускорения.

Приборы для определения этих параметров должны обеспечивать возможность либо взятия отсчетов по шкале, либо записи процесса колебаний с тем, чтобы при дальнейшей обработке их определить необходимые параметры.

Все приборы, которые применяют для регистрации колебательного движения, можно разделить на две группы: приборы основные и приборы вспомогательные. В зависимости от вида связи с испытываемым объектом приборы делятся в свою очередь также на две группы: приборы контактные и приборы дистанционные.

При использовании контактных приборов на исследуемую конструкцию устанавливают или сам прибор, или его выносной элемент — датчик. Современные, виброизмерительные приборы конструируются именно по последнему принципу.

В виброизмерительных приборах основным чувствительным (воспринимающим) элементом является инерционная масса, которая с исследуемым объектом связана пружиной. В этих приборах определение параметров вибрации происходит путем измерения колебаний исследуемого объекта относительно неподвижной инерционной массы.

Приборы, предназначенные для регистрации колебательных процессов, подразделяются на вибрографы — приборы измеряющие и записывающие линейные перемещения колеблющегося предмета; сейсмографы—приборы, которые применяются главным образом для записи колебаний грунта от землетрясений или взрыва. Приборы этого типа характеризуются большими увеличениями и точностью, чем вибрографы; торсиографы — приборы измеряющие крутильные колебания; велосиографы — приборы, измеряющие и записывающие скорости колеблющихся тел; акселерографы— приборы, измеряющие и записывающие ускорения колеблющихся тел.

К дистанционным виброизмерительным приборам относятся специальные киносъемочные камеры — фототеневые и фотоэлектронные приборы, а также приборы, основанные на методах взаимоиндукции и вихревых токов.

Следующая группа приборов — вспомогательные приборы, к которым относятся: осциллографы, различные анализаторы и вибростенды. Этими приборами производят наблюдение, регистрацию и анализ тех кривых, которые изображают колебательное движение исследуемых объектов.

Осциллограмма сложного колебательного движения, записанная осциллографом, представляет собой графическую интерпретацию колебательного процесса как функцию времени.

Для обработки кривых колебательного движения используют механические, оптические и электронные анализаторы.

При помощи вибрационного стенда и вибрационного стола можно создать эталонные колебания, которые необходимы при калибровке измерительных приборов. Ниже рассмотрены некоторые типичные конструктивные решения виброизмерительных приборов, применяемых при испытаниях строительных конструкций.