Разработка первичного преобразователя_Для системы контроля вибрации технологического оборудования / Зписка / Текст- Датчик ДН-4
.doc
жестко закрепляют на объекте. Существенно меньше электризация специальных антивибрационных кабелей.
Для измерения вибрации при температуре окружающей среды, превышающей 80°С, используют высокотемпературные датчики. Кроме того, применяют охлаждаемый водой переходник и металлический экран, предохраняющий выводной кабель от радиационного нагрева. Для дополнительного охлаждения кабеля используют обдув воздухом.
4.1 Пьезоэлектричкский датчик ДН 4
Преобразователь пьезоэлектрический виброизмерительный ДН-4 предназначен для преобразования механических колебаний в электрические сигналы, пропорциональные ускорению колеблющегося объекта. Вибропреобразователь используется совместно с виброизмерительными устройствами для измерения параметров вибрации в заводских и лабораторных условиях.
4.1.1 Р а б о ч и е у с л о в и я э к с п л у а т а ц и и в и б р о п р е о б р а -
з о в а т е л я.
температура от минус 30°С плюс 70°С (при креплении воском до температуры плюс 40°С);
относительная влажность 90% при температуре окружающего воздуха плюс 27°С;
атмосферное давление 1OOOOO 4000 Па (75080 мм. рт.ст.)
акустические шумы 140 дБ, при этом значение напряжения на выходе вибропреобразователя не более 2,5 мВ;
переменные магнитные поля напряженностью 400 А/м, напряжение на выходе вибропреобразователя не более 50 мкВ;
ударные нагрузки с ускорением 5000 м/с , длительностью импульса в пределах 0,015 - 12,5 мс.
4.1.2 Т е х н и ч е с к и е х а р а к т е р и с т и к и.
рабочий диапазон частот от x до 12500 Гц. (Значение х определяется входными параметрами виброизмерительных устройств).
электрическое сопротивление изоляции: в нормальных условиях не менее 1 ГОм, в условиях повышенной влажности не менее 0,1 ГОм.
Нормальные условия:
температура окружающего воздуха от плюс 15 °С до плюс 25 °С;
относительная влажность от 50 до 80 %;
атмосферное давление от 96 до 104 кПа ( от 720 до 780 мм.рт.ст.).
электрическая емкость датчика, с емкость кабеля, не менее 1000 пФ.
номинальное
значение коэффициента преобразования
на частоте
1000 Гц
![]()
действительное значение коэффициента преобразования может отличаться от номинального не более чем на 10%.
неравномерность частотной характеристики относительно уровня выходного сигнала на частоте 1000 Гц в диапазонах частот от 1000 до 12500 Гц не более 10%.
относительный коэффициент поперечного преобразования не более 5%.
нелинейность амплитудной характеристики до значения ускорения 1200 м/с2 не более 10%.
изменение коэффициента преобразования датчика по отношению к коэффициенту преобразования при нормальных условиях не более 0,3 % °С.
габаритные размеры датчика (без кабеля) 18,817,014,0 мм
масса вибропреобразователя (без кабеля и штекера) не более 0,013 кг.
4.1.3
У с т р о й с т в о и п р и н ц и п р а б о
т ы. Общий вид вибропреобразователя
приведен на рисунке 13.
Вибропреобразователь
состоит из основания
1,
пьезоэлементов
2, инерционной
массы
3, контакта
6 для снятия
электрического потенциала, втулки
7. Статическая нагрузка на пьезоэлементы
осуществляется п
ружинной
гайкой 5,
конструкция закрывается крышкой
4.
Рисунок 13 Общий вид вибропреобразователя ДН 4.
Принцип работы вибропреобразователя основан на прямом пьезоэффекте. При воздействии механических колебаний на основание вибропреобразователя с ускорением, инерционная масса испытывает действие силы, равной проиведению массы на ускорение
Пьезоэлементы вибропреобразователя подвергаются деформации сжатия, в результате чего на гранях пьезоэлементов возникают электрические заряды, пропорциональные действующему ускорению.
4.1.4 П о р я д о к п о д г о т о в к и и у с т а н о в к и в и б р о п р е о б р а з о в а т е л я н а о б ъ е к т е. Подготовка вибропреобразователя к работе производится в следующем порядке:
выполните опорную площадку на поверхности объекта диаметром 15 мм и неплоскостностью не более 0,02 мм;
выполните в центре площадки отверстие с резьбой М5, глубиной 8 мм при неперпендикулярности оси отверстия (относительно поверхности площадки) не более 3°;
протрите сухим хлопчатобумажным тампоном резьбовое отверстие, удалив из последнего металлическую стружку и смазку;
нарежьте на исследуемом объекте два резьбовых отверстия МЗ, необходимых для крепления кабеля скобой (смотри рисунок 14 а, б).
а) Установка вибропреобразователя на объект с помощью шпильки (смотри рисунке 14, а) производится в следующем порядке:
извлеките из укладочного ящика вибропреобразователь, кабель соединительный, шпильку, скобу, два винта МЗ и две шайбы;
вверните до упора в резьбовое отверстие корпуса вибропреобразователя шпильку М5 и, вращая вибропреобразователь, вверните его до упора в резьбовое отверстие опорной площадки;
кабель соедините с вибропреобразователем и прикрепите кабель скобой к объекту. Способ крепления указан на рисунке 14, а;
сочлените штекер кабеля с входом виброизмерительного устройства (натяжение кабеля недопустимо).
во избежание наводок на кабель вибропреобразователя не допускается пересечение кабеля соединительного с другими проводами, имеющими сильные переменные или пульсирующие электрические поля.
б) Установка вибропреобразователя на объект с помощью заглушки и воска (смотри рисунке 14, б) производится в следующем порядке:
вверните заглушку в корпус вибропреобразователя;
нанесите тонкий слой разогретого до 65°С-67°С воска, и сразу, не давая отвердеть воску, вибропреобразователь с заглушкой ставьте на объект;
после отвердения воска, вибропреобразователь выдерживают при температуре объекта в течение двух часов. Измерения при креплении на воске рекомендуется производить в диапазоне частот до 1000 Гц.
Рисунок 14,а, б, в Способы установки вибропреобразователя на объекте
в) Измерение с помощью щупа (смотри рисунок 14, в) производят в тех случаях, когда практически невозможно осуществить прочное крепление вибропреобразователя на объекте. Перед измерением необходимо произвести следующее:
вибропреобразователь соедините с кабелем соединительным;
вверните в отверстие для шпильки щуп до упора;
сверните кабель петлей и прижмите его к корпусу щупа, и установите острие щупа перпендикулярно к вибрирующей поверхности;
при измерении следите, чтобы острие щупа имело надежный контакт с вибрирующей поверхностью.
Измерение со щупом рекомендуется производить в диапазоне частот от 10 до 600 Гц.
4.1.5 У к а з а н и я м е р б е з о п а с н о с т и. Вибропребразователь специальных мер по тех безопасности не требует
Мероприятия по безопасным методам эксплуатации обеспечиваются общими требованиями по технике безопасности, предъявляемыми к виброизмерительным устройствам, с которыми он работает.
4.1.6 Т е х н и ч е с к о е о б с л у ж и в а н и е. При эксплуатации вибропреобразователя необходимо следить за состоянием электрического контакта в местах сочленения кабеля соединительного и не допускать, чтобы кабель имел чрезмерное натяжение или резкий изгиб.
На время длительных перерывов в работе вибропреобразователь, принадлежности и инструмент хранить в укладочном ящике.
