目錄一.概述
二.主要技術指標
三.原理
四.使用方法
五.儀器的成套性
附:常見故障排除
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941b型超低頻測振儀
一.概述
941b型超低頻測振儀是一種用於超低頻或低頻振動測量的多功能儀器,它主要用於地面和結構物的脈動測量,一般結構物的工業振動測量,高柔結構物的超低頻大幅度測量和微弱振動測量。每套測振儀包括941b型拾振器六臺(四台水平向,兩台鉛垂向)和941型放大器(六線)一台。941型拾振器採用無源閉環伺服技術,以獲得良好的超低頻特性。
拾振器設有加速度、小速度、中速度和大速度四檔。放大器具有放大、積分、高陡度濾波和阻抗變換的功能。使用者可根據需要,選取拾振器上微型撥動開關及放大器上引數選擇開關相應的檔位,可提供測點的加速度、速度或位移參量,並可提供不同頻帶和不同濾波陡度。
本儀器具有體積小、重量輕、使用方便、解析度高、動態範圍大及一機多用的特點。本儀器可直接與各種記錄器及資料採集系統配接。
二.主要技術指標
941b型拾振器主要技術指標表1
941b型拾振器靈敏度值表2
941型放大器主要技術指標
放大倍數k:引數選擇開關置於1時,k=10~5000;
引數選擇開關置於2時,k=1~500;
引數選擇開關置於3時,k=5~2000;ki1=20;
引數選擇開關置於4時,k=1~500;ki2=4;
其中ki1 及ki2 為積分增益
放大器各檔位的放大倍數表3
放大器積分增益表4
輸入阻抗(kω):≥1000
輸出負荷(kω):≥1
輸入雜訊(μv):直流供電時≤1;交流供電時≤10。
通頻帶 :
電源 :±5~±12vdc或220vac
耗電 :90ma(±12dc時)
尺寸 (mm):380×240×110
重量 (kg):5
使用環境溫度:-10℃~+50℃
使用環境濕度:≤80%
三.原理
(一).拾振器
941b型拾振器屬於動圈往復式拾振器。拾振器原理如圖1所示,圖中km為微型撥動開關。
當微型撥動開關的開關1接通(on)時,動圈式往復擺的運動微分方程為:
1) 其中:為擺的運動部分質量,、、分別為擺的加速度,速度和位移,為阻尼係數,為簧片的剛度,為地面運動的加速度。
此時,電阻rpl的阻值較小,故阻尼常數d≥1,拾振器的運動部分構成速度擺,即擺的位移與地面運動的速度成正比,拾振器構成加速度計,它的輸出電壓與地面運動的加速度成正比,其加速度靈敏度
2)式中bl為機電耦合係數。
當微型撥動開關2或開關3或開關4接通時,擺的運動微分方程為:
3)式中m1為併聯電容後的當量質量,此時,由於線圈迴路的電阻較大,因此,dl<1,當ml>>ml時,拾振器的速度靈敏度
4)式中c為電容器的電容量。
拾振器的測量方向分為鉛垂向和水平向。可從拾振器方座上v、h符號辨別。h代表水平向,v代表鉛垂向,水平向和鉛垂向拾振器測振時應按圖2所示放置。
鉛垂向水平向
圖2 拾振器測量方向圖
(二).放大器
放大器是用作放大、積分、濾波和阻抗變換。放大器的前面板如圖3所示,圖中:
(1)「cb」為電壓表,是用來檢查電源電壓及各訊號道工作是否正常的指示裝置。
(2)「kl」為表頭功能選擇開關,置於「e+」、「e-」可分別檢查正負電源是否正常。
(3)「k2」為放大倍數選擇開關,使用者按需要把k2置於適當位置。
(4)「k3」為引數選擇開關,當k3置於檔1或檔2時為直通檔,用來測量加速度或速度,當置於檔3時為積分檔l,用來測量小位移;置於檔4時為積分檔2,用來測量低頻的中位移或大位移。
(5)「k4」為通頻帶選擇開關,置於1檔時,放大器通頻帶為0。25~25hz,低通濾波陡度為-40db/oct,主要用在場地脈動測量;置於2檔時,放大器的通頻帶為0.025~35hz,低通濾波陡度為-40db/oct,主要用在結構脈動測量及超低頻大位移測量;置於3檔時,放大器的通頻帶為0.
25-200hz,低通濾波陡度為-12db/oct,主要用於一般振動測量及波速測量。
(6)「led」為發光二極體,它發亮時表示電源已接通。
放大器後面板如圖4所示,圖中:
czl為電源插座;cz2為訊號輸人插座;cz3為訊號輸出插座;bx為保險絲座;k 5為電源開關,k 6為交直流電源轉換開關。
(三).整套測振儀的靈敏度
1.測量加速度
當拾振器上的微型波動開關1置於on,放大器的引數選擇開關置於檔1或者檔2時,儀器輸出為加速度參量,此時,側振儀整機加速度靈敏度
5)式中k為放大器的放大倍數。
2.測量速度
當拾振器上的微型撥動開關2或3或4置於on,放大器的引數選擇開關置於檔1或檔2時,儀器輸出為速度參量,此時,測振儀整機的速度靈敏度
6) 3.測量位移
當拾振器上的微型撥動開關2或3或4置於on,放大器的引數選擇開關置於檔3或檔4時,儀器輸出位移參量,此時測振儀整機的位移靈敏度
7)式中k i為積分增益。
四.使用方法
1.接通電源
先將電源選擇開關k 6置於所需位置。如使用交流電源,則把電源電纜的交流插頭(三芯)與市電(220vac)連線,如使用直流電源,則把電源電纜的直流電源線按紅接正、黃接負、遮蔽層接地與蓄電池連線,然後將電源電纜插頭(七芯)插入放大器電源插座上。將電源開關k 5置於開(此時發光二極體--led亮),並將表頭功能開關k l依次置於「e +」「e -」位置,通過表頭檢查電源電壓是否正常。
電源插頭接線見圖5。
2.拾振器與放大器的使用
(1)拾振器的安裝與調節
在把拾振器的撥動開關置於適當位置之後,把拾振器與被測點用粘合劑固結牢,並使水平拾振器的幾何軸線大致呈水平,鉛垂向拾振器的幾何軸線與水平面大致呈垂直,然後將拾振器的輸出端與放大器的輸入插座相連。
注意:拾振器在非使用狀態時,均應將「1」檔置於「on」或把輸出端短路,以保護拾振器的運動部件。
(2)放大器各功能開關的應用
①通頻帶的選擇。使用者根據需要把通頻帶選擇開關k 4置於相應檔位。
②引數選擇開關檔位的選擇。使用者根據需要,參考表5所列,把引數選擇開關(k 3)置於相應檔位。
③根據所需振動訊號大小,把放大倍數開關k 2置於合適的檔位。
表53.與記錄器配接
(1)與資料採集系統配接
配按時應注意共地,以免發生串線現象,在儀器使用前,使用者應閱讀所使用的資料採集系統的使用說明書。目前我國使用的「資料採集與分析系統」,通常備有程式控制放大器。使用時要求把所測參量(位移、速度、或加速度)、量綱(m、m/s或m/s2)及測振儀整機靈敏度輸入系統中。
在時域分析或頻率域分析的結果中,自動消去其程式控制放大器的放大倍數。
B8使用說明書
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