4544139362

częstotliwości jest istotnym parametrem przy wyborze czujnika przyspieszeń. W zakresie niskich częstotliwości na otrzymanie prawdziwego i dokładnego sygnału drgań ma wpływ przedwzmacniacz współpracujący z czujnikiem. Górna częstotliwość graniczna określona jest rezonansem mechanicznym samego akcelerometru. W praktyce maksymalna górna częstotliwość przyjmowana jest jako 1/3 częstotliwości rezonansowej przetwornika. Błąd pomiaru składowych drgań o częstotliwościach zbliżonych do tej granicy nie przekroczy wówczas 12%. Częstotliwość rezonansowa dla czujników uniwersalnych wynosi zwykle 20 -30 kHz. Użyteczny zakres częstotliwości akcelerometru przedstawiono na rysunku 4.4 [32].

Na ogół czułość akcelerometru zwiększa się znacznie przy wysokich częstotliwościach z powodu rezonansu. Dlatego też sygnał wyjściowy otrzymany przy tych częstotliwościach nie jest prawdziwym obrazem drgań punktu pomiarowego. Przy pomiarach szerokopasmowych uzyskane wyniki są błędne, jeżeli drganie mierzone posiada składowe o częstotliwościach znajdujących się w pobliżu częstotliwości rezonansowej czujnika. W celu eliminacji błędów pomiarowych dokonuje się wyboru akcelerometru o maksymalnym zakresie częstotliwości oraz stosuje odpowiednie filtry dolnoprzepustowe.

Rys. 4.4. Użyteczny zakres częstotliwości akcelerometru [32]

Wyniki pomiarów drgań zależą od metody mocowania akcelerometru. Luźne mocowanie prowadzi do obniżenia częstotliwości rezonansowej, co z kolei równoznaczne jest ze zmniejszeniem użytecznego zakresu częstotliwości czujnika. Na rys. 4.5 przedstawiono wybrane sposób montowania czujnika piezoelektrycznego. Spośród przedstawionych przykładów mocowanie na wkręt jest rozwiązaniem optymalnym ale nie zawsze możliwym do zastosowania w praktyce. W tym rozwiązanie, specjalny wkręt przytrzymuje akcelerometr na gładkiej i płaskiej powierzchni. Maksymalną sztywność montażu otrzymuje się smarując powierzchnię pomiarową cienką warstwą smaru. Częstotliwość rezonansowa przy tego rodzaju montażu wynosi ok. 32 kHz i nie odbiega od częstotliwości rezonansowej otrzymanej na stanowisku kalibracyjnym. Inną metodą jest przyklejenie czujnika za pomocą wosku pszczelego. Częstotliwość rezonansowa jest nieznacznie zredukowana. Ze względu na stopniowe topnienie wosku, maksymalna temperatura pracy wynosi 40 st. C. Czujnik można umieścić na badanym obiekcie również za pomocą kleju, magnesu, a także można przyłożyć poprzez penetrator (ręczna sonda) [32],

Istnieje wiele rozwiązań konstrukcyjnych czujników piezoelektrycznych, a jako jedne z podstawowych do zastosowań w badaniach diagnostycznych można zaliczyć jednoosiowe czujniki przyśpieszeń drgań firmy PCB Piezotronice typu ICP model 352C68, które charakteryzują się następującymi parametrami technicznymi:

•    czułość 100mV/g (± 10%),

•    zakres pomiarowy: ± 50 g pk (± 491 m/s² pk),