Файл: ПОСОБИЕ_НОВИКОВ.doc

Рабочий диапазон частот определяется членом в знаменателе (5.93). Для его увеличения нужно увеличивать демпфирование. Но это плохо, поскольку в этом случае уменьшается быстродействие датчика. Поэтому лучше в качестве вторичной величиныбрать относительную скорость.

Тогда

, (5.94)

что аналогично датчику перемещений (см. (5.92)).

Преобразование скорости перемещения относительно корпуса в электрический сигнал обычно обеспечивается катушкой, связанной с массой M, и перемещающейся относительно магнитного сердечника, скрепленного с корпусом датчика.

Принципиальная схема сейсмического датчика скорости представлена на рисунке 5.25, где 1- магнитный сердечник; 2 – катушка; 3- чувствительная масса; 4 – пружина; 5 – демпфер; 6 – движущаяся конструкция;e_т – э.д.с., индуцируемая в катушке за счет движения массы M.

Сейсмический датчик ускорения

Входная величина – ускорение - измеряется либо в [м/с] либо в [g].

Перемещение - вторичная измеряемая величина, которая определяется одним из 3 – х способов:

- непосредственно акселерометрами, снабженными потенциометрами, трансформаторами, переменными емкостями;

- посредством деформации упругого чувствительного элемента, поддерживающего сейсмическую массу, т.е. тензометрическими акселерометрами;

- посредством восстанавливающей силы Cz, пропорциональной перемещению , т.е. пьезоэлектрическими акселерометрами.

Первичная чувствительность в этом случае определяется в соответствии с (5.91) как

, (5.95)

и является фильтром нижних частот.

5.10. Датчики скорости, расхода и уровня жидкости

5.10.1. Элементарные понятия

Движущаяся жидкость - это течение. На практике описание течения требует измерения скорости, плотности, давления и температуры в различных точках потока.

В некотором диапазоне условий физические параметры течения в данной точке могут быть постоянными или изменяться во времени.

В первом случае течение называется ламинарным, во втором - турбулентным.

Для облегчения описания и сравнения различных течений в механике жидкости обычно т пользуются безразмерными критериями, позволяющими уменьшить число параметров, которыми определяется рассматриваемое течение.

В случае изотермического течения несжимаемой жидкости (плотность ρ и температура T постоянны) единственным безразмерным параметром, достаточным для определения этого течения, является число Рейнольдса

, (5.96)

где - характерная скорость течения (например, средняя скорость в трубе, определяемая выражением, в котором- объемный расход,- площадь поперечного сечения трубы);

- характерная длина (например, диаметр трубы);

- кинематическая вязкость жидкости, т.е. отношение динамической вязкости жидкости к ее плотности.

В аналогичных геометрических условиях два изотермических течения несжимаемой жидкости подобны, если их числа Рейнольдса одинаковы.

Пример. Имеется два течения в трубах диаметром и.

Пусть и- средние скорости течения в них, аи- соответствующие вязкости.

Пусть выполняется условие

, т.е. . (5.97)

Соотношение (5.96) справедливо и для произвольного значения характерной длины , т.е.

. (5.98)

Согласно (5.97) имеем .

Тогда последнее выражение из (5.98) может быть представлено в виде

. (5.99)

Из рассмотрения (5.98) и (5.99) вытекает вывод, что, зная местную скорость на расстоянииот стенки в первой трубе диаметром, можно определить скорость теченияво второй трубе диаметромна расстоянииот ее стенки.