Файл: 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 (75080 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 1000Гц в диапазонах частот от 1000 до 12500Гц 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) 18,817,014,0 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 пружинной 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 15мм и неплоскостностью не более 0,02 мм;

 выполните в центре площадки отверстие с резьбой М5, глубиной 8мм 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 (см. 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