Методы и средства измерения вибраций

При измерении вибраций всегда участвуют три элемента: вибрирующее звено, исходное (невибрирующее) звено и устройство для измерения движения вибрирующего звена относительно невибрирующего. Средство измерения вибраций носит название виброметр (рис. 1, а). Обычно исходное (невибрирующее) звено создается с помощью массы, которая может перемещаться вдоль (или вокруг) оси вибраций. Масса 1 связывается с основанием прибора 4 с помощью пружины 2 и демпфера 3. Преобразователь 5 выдает сигнал смещения корпуса относительно массы 1 в зависимости от параметров массы 1, пружины 2 и демпфера 3. Сигнал может быть пропорциональным относительному перемещению массы 1 и основания прибора 4, относительной скорости или ускорению. Масса 1 виброметра носит название сейсмического элемента, а система, образующаяся из массы 1, пружины 2 и демпфера 3 — сейсмической системы.

Конструкции виброметров

Рассмотрим конструктивные схемы некоторых типов виброметров.

Применяемые в настоящее время виброметры имеют электрический выход. В качестве преобразователей перемещения в электрический сигнал используют резисторные, индуктивные, емкостные, электромагнитные, микросинные и др.

Рис. 1. Средства измерения вибраций: а — конструкция виброметра (1 — масса; 2- пружина; 5 -демпфер; 4- основание прибора; 5 — преобразователь); б — конструкция электромагнитного линейного виброметра (1 — направляющий диск; 2 — ось чувствительности; 3 — жидкость; 4 — опорный стержень; 5 — втулка; 6 — постоянный магнит; 7 — обмотка; 8 — сейсмический элемент; 9 — каркас катушки; 10 — паз; 11 — воздушный зазор; 12 — пружинный мост; 13 — корпус прибора)

На рис. 1, б представлена конструкция электромагнитного линейного виброметра с направляющей опорой для сейсмического элемента. Сейсмический элемент 8 установлен на опорном стержне 4 в вязкой жидкости 3. Направляющий диск 1 втулки 5 с малым трением позволяют перемещаться сейсмическому элементу вдоль оси чувствительности 2. Величина перемещения (вибрации) определяется наведением токов в обмотке 7, постоянным магнитом 6, закрепленным в сейсмическом элементе 8.