Politechnika Częstochowska
Wydział: Elektryczny
Grupa dziekańska: II
Skład sekcji Marek POPOWICZ Tomasz BATOR Andrzej MADEJAK
Data wykonania ćwiczenia 12-01-2013r

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z aparaturą do pomiaru drgań, prędkości obrotowej oraz natężenia dźwięku. Ponadto, zbadanie jaka jest dokładność poszczególnych urządzeń pomiarowych metodą analityczną.

1. Realizacja praktyczna ćwiczenia - pomiary

1. Zapoznać się z aparaturą pomiarową zgromadzoną na stanowisku laboratoryjnym:

- miernikiem wibracji i drgań VB8200,

- miernikiem natężenia dźwięku SL4011,

- miernikiem prędkości obrotowej DT2236.

1. Dla pięciu nastaw autotransformatora wyznaczyć wartości:

• prędkości obrotowej (przetwornikiem stykowym i foto),

• drgań (dla trzech punktów pomiaru na obudowie silnika),

• dźwięku oddalając się od źródła hałasu (krok 2 płytki podłogi)

1. Dla przyrządów obliczyć względny błąd pomiaru (dla dowolnego punktu pomiaru).

gdzie: N_x - wartość mierzona, ΔN_d - błąd dyskretyzacji (rozdzielczość).

1. Wyniki pomiarów

Tab. 1 Pomiar prędkości obrotowej [obr/min]
Lp
1
2
3
4
5
Tab. 2 Pomiar drgań [mm/s]
Lp
1
2
3
4
5
Tab. 3 Pomiar dźwięku [dB]
Lp
1
2
3
4
5

1. Obliczenia

>Błąd pomiaru dla tachometrucyfrowego typu DT-2236

-Wentylator seria druga pomiar metodą optyczną

=$\pm \frac{0,1obr/min}{780obr/min}100\%$=±0,01%

-Nagrzewnica seria trzecia pomiar metodą optyczną

=$\pm \frac{1obr/min}{1222obr/min}100\%$=±0,08%

-Silnik, pomiar metodą stykową

=$\pm \frac{0,1obr/min}{148obr/min}100\%$=±0,06%

>Błąd pomiaru dla przyrządu VB-8200 (Wibrometr)

-Wentylator seria trzecia

=$\pm \frac{0,005mm/s}{0,1mm/s}100\%$=±5%

-Nagrzewnica seria trzecia

=$\pm \frac{0,005mm/s}{0,2mm/s}100\%$=±2,5%

-Silnik

=$\pm \frac{0,005mm/s}{0,3mm/s}100\%$=±1,66%

>Błąd pomiaru dla przyrządu SL-4011 (Miernik poziomu dźwięku)

-Wentylator seria trzecia

=$\pm \frac{0,1dB}{79dB}100\%$=±0,12%

Nagrzewnica seria trzecia

=$\pm \frac{0,1dB}{80dB}100\%$=±0,12%

Silnik

=$\pm \frac{0,1dB}{75dB}100\%$=±0,13%

1. Wnioski:

Dla obliczeń według podanego wzoru na obliczenie błędu pomiarowego wynika iż błąd pomiaru mieści się w granicach podanych przez producentów urządzeń pomiarowych. Ponadto można zaobserwować, że im wyższa jest wartość mierzonego parametru tym mniejszy błąd pomiarowy.

Ad a) Aparatura pomiarowa

Cyfrowy miernik poziomu dźwięku typu SL-4011
firmy LUTRON

Wyświetlacz	LCD, 18mm, 3 ^1/2 cyfry
Funkcje przyrządu	- pomiar poziomu dźwięku w dB (charakterystyki korekcji typu A i C), - dwie charakterystyki czasowe pomiaru: FAST "szybka" i SLOW "wolna", - funkcja MAX. HOLD - pamięć wartości maksymalnej pomiaru, - wyjście sygnału AC i DC.
Zakresy pomiarowe	3 zakresy, 35dB do 130dB (typowo 30 dB do 130 dB) - tylko sygnał wejściowy
Rozdzielczość	0,1dB
Dokładność w temp. 23 ± 5° C	31,5 Hz - ±  3 dB, 63 Hz - ±  2 dB, 125 Hz - ±  1,5 dB, 250 Hz - ±  1,5 dB, 500 Hz - ±  1,5 dB, 1 kHz  - ±  1,5 dB, 2 kHz - ±  2 dB, 4 kHz - ±  3 dB, 8 kHz - ±  5 dB * Testowany zgodnie z normą IEC 651 typ 2, sygnałem o poziomie 94 dB (pasmo 31,5 Hz    do 8 kHz) z charakterystyką typu A (psofometryczna).
	Charakterystyki typu A i C
Obwody korekcji częstotliwości (filtry ważące)	A - zbliżona do charakterystyki odpowiedzi częstotliwościowej ucha ludzkiego. Najczęściej stosowana przy pomiarach poziomu hałasu otoczenia.
	C - zbliżona do charakterystyki płaskiej, typowo stosowana przy pomiarach hałasu generowanego przez urządzenia mechaniczne.
Zakres częstotliwości	31,5Hz do 8 000Hz.
Kalibrator	wielofunkcyjny kalibrator akustyczny firmy Bruel&Kjaer - model 4226
Mikrofon pomiarowy	pojemnościowy, standardu 0,5"
Przełącznik zakresów	30 do 80 dB 50 do 100 dB 80 do 130 dB * 50 dB w każdym zakresie * wskaźnik za dużego i za małego zakresu
Charakterystyka czasowa odpowiedzi	FAST (szybka) t = 200ms - symulacja charakterystyki ludzkiego ucha, SLOW (wolna) t = 500ms - pomiar przeciętnego poziomu drgań akustycznych. * Charakterystyki zgodne z normą IEC 651 typ 2
Sygnał wyjściowy	AC - napięcie przemienne o poziomie 0,5V rms (wart. skuteczna) na każdym zakresie, DC - napięcie stałe od 0,3 V do 1,3 V; 10mV/dB, impedancja wyjściowa - 600 Ω .
Potencjometr kalibratora	łatwe ustawianie poziomu 94 dB za pomocą śrubokręta (przy współpracy z zewnętrznym kalibratorem)
Gniazdo wyjściowe	słuchawkowe 3,5 mm, do podłączania urządzeń zewnętrznych jak: magnetofon, analizator częstotliwości, miernik poziomu
Temperatura pracy	0° C do 50° C
Wilgotność otoczenia	poniżej 90% RH (wilgotności względnej)
Zasilanie	bateria 9 V typu 6F22 (zalecana heavy duty)
Pobór prądu zasilania	ok. 6mA
Waga	250 g (z baterią)
Wymiary	255 x 70 x 28mm
Wyposażenie standardowe	instrukcja obsługi, futerał
Wyposażenia opcjonalne	kalibrator poziomu dźwięku 94 dB - model SC-940

Tachometr cyfrowy typu DT-2236
firmy LUTRON

• Pomiar prędkość obrotowej elementów wirujących i prędkości liniowej ich powierzchni.

• Szeroki zakres pomiarowy: 0,5 do 99 999 rpm (obr/min) i 0,05 do ponad 100 m/min.

• Pomiar metodą stykową lub optyczną.

• Duża dokładność pomiarów (0,05%) dzięki zastosowaniu precyzyjnej podstawy czasu z rezonatorem kwarcowym.

• Trwałość i niezawodność dzięki zastosowaniu pojedynczego układu LSI.

• Kontrastowy i energooszczędny wyświetlacz LCD.

• Zwarta obudowa i niewielka masa.

Parametry elektryczne
Zakresy pomiarowe
Rozdzielczość
Dokładność
Pamięć pomiaru

dane techniczne
Wyświetlacz
Układ pomiarowy
Podstawa czasu
Temperatura pracy
Zasilanie
Wymiary
Waga
Wyposażenie