Politechnika Śląska w Gliwicach

Wydz. Mechaniczny Technologiczny

Kier. Mechanika i budowa maszyn

LABORATORIUM PODSTAW METROLOGII M-T

Ćwiczenie nr 5

Badanie czujników drgań.

GRUPA 2

SEKCJA 6

SOLICH Jacek

SIWIEC Jakub

RYSZKA Andrzej

PAŃCZAK Mariusz

1. WSTĘP.

Drganiami nazywamy liniowe okresowe ruchy punktów materialnych stanowiących powierzchnię lub jej część badanego obiektu (maszyny, urządzenia, konstrukcji itp.). Są więc to ruchy harmoniczne, które charakteryzuje ich amplituda, okres lub częstotliwość. Konieczność pomiaru drgań maszyn, urządzeń lub ich części w przemyśle wynika ze szkodliwego wpływu drgań na procesy przemysłowe jak i na urządzenia jeśli parametry przekraczają wartości dopuszczalne. Szczególnie groźne są drgania o częstotliwościach równych częstotliwością rezonansowym urządzeń lub konstrukcji.

Pomiary drgań są możliwe jedynie przy przyjęciu układu (punktu, powierzchni) odniesienia, który traktuje się jako nieruchomy.

gdzie:

x(t) - przemieszczenie, droga, v(t) - prędkość ruchu, a(t) - przyspieszenie w ruchu, ω - pulsacja ruchu, X_m - amplituda ruchu, v_m - prędkość maksymalna, a_m - przyspieszenie maksymalne.

Aby zmierzyć parametry ruchu określone powyższymi równaniami drgania badanego obiektu przenosi się do czynnego elementu czujnika, który dzięki temu porusza się wewnątrz obudowy czujnika.

Ze względu na mierzony parametr ruchu czujniki drgań dzielimy na dwa typy:

• WIBROMETRY - przetwarzają prędkość ruchu masy sejsmicznej na napięcie

elektryczne,

• AKCELEROMETRY - przetwarzają siły bezwładności masy sejsmicznej na napięci

elektryczne.

2. PRZEBIEG ĆWICZENIA.

• Schemat stanowiska pomiarowego do badania czujników drgań.

Cz1,Cz2 - badane czujniki drgań, GS - generator sinusoidalny, Osc - oscyloskop dwukanałowy, mV - miliwoltomierz napięcia zmiennego m.cz., Wzb - wzorcowy wzbudnik drgań.

• Pomiary i opracowanie wyników.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze sposobami pomiaru drgań oraz analizą charakterystyk.

Na podstawie danych otrzymanych z pomiarów wykreślamy charakterystyki.

Tabela pomiarowa.

L.p.	Częstotliwość [kHz]	Napięci wzbudnika [V]	Napięcia na I czujniku [mV]	Napięcia na II czujniku [mV]
1	0,02	0,3	0,25	8,5
2	0,034	0,3	0,59	230
3	0,07	0,3	0,9	11
4	0,2	0,3	0,98	7
5	0,26	0,3	0,33	11,5
6	0,32	0,3	0,95	5
7	0,34	0,3	1,05	9
8	0,5	0,3	0,95	7,5
9	0,7	0,3	0,9	170
10	1,0	0,3	0,8	120
11	1,3	0,3	0,82	6,7
12	1,82	0,3	0,8	4,1
13	2,5	0,3	0,67	1,93
14	3,2	0,3	0,7	4,75
15	4	0,3	0,65	2,25
16	5	0,3	0,7	1,5
17	6	0,3	0,92	1,1
18	7	0,3	1,5	1,4
19	8	0,3	2,45	0,4
20	9	0,3	5	27
21	10	0,3	3	8,5
22	11,81	0,3	3	26
23	14	0,3	1,8	2,25
24	16	0,3	9,75	4,9
25	18	0,3	6,5	0,6
26	20	0,3	9,5	2,1

3. WNIOSKI.

Analizując wykresy zależności U=f(f) można stwierdzić, że zakres pomiarowy czujnika I to zakres częstotliwości ok. 320 ÷ 6000 Hz. Powyżej tej częstotliwości pojawiają się częstotliwości rezonansowe dla tego czujnika.

Natomiast zakres pomiarowy dla czujnika II to zakres częstotliwości ok. 70 ÷ 500 Hz oraz 1300 ÷ 7000 Hz. Z zależności tej wynika również, że czujnik II ma większą wrażliwość.

Z powyższych wniosków można stwierdzić, że czujnik I to akcelerometr, gdyż to one charakteryzują się dużym zakresami pomiarowymi, a czujnik II to wibrometr charakteryzujący się dużą wrażliwością.

4

---