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数字振动测量仪的工作原理是什么

编辑:北戴河实用电子技术研究所时间:2019-10-31

   SD1465B振动检测仪就是对机械设备进行在线检测的方便工具和必备仪器。使用本仪器可通过传感器方便地测得测点部位的振动加速度值和振动速度值。通过所测得的数据可随时了解机械设备的运行状态,掌握设备或零部件的劣化程度,及劣化发展过程.可以确定设备应该维修的时间和范围,提高作业效率,节省费用,最主要的是减少和避免事故的发生。

    

一、概述

    现代化机械设备为了提高经济效益、劳动生产率和节约能源,各种参数日益提高,因此对各种机械设备尤其是旋转机械的运行状态和运行中的安全可靠性,防止突发事故能力,提出了更高的要求。

    SD1465B振动检测仪的输入端与压电加速度传感器相连,输出端与数据采集器及计算机相连,可以组成理想的振动测量系统。

SD1465B振动检测仪是集电荷放大器,数字处理和显示于一体的机械振动检测仪器,它具有如下特点:

1、可测振动的加速度,速度。

2、有振动参数的模拟量和有效值输出。

3、数字显示所测振动的实际值。

4、仪器本身带有400Hz自校准。

5、仪器具有三位数字拨码开关,在使用不同灵敏度的传感器时,可使仪器的输出归一化,便于测试读数。


二、振动检测原理

1、压电加速度传感器原理

根据压电效应的原理,压电传感器是一种可以把机械量(作用于压电传感器的加速度)转换成电荷量的高阻抗能量变换器。当有振动时,在压电体的两个极板上就会产生与振动加速度成正比的电荷量输出。

2、检测仪:本检测仪是一个专用放大器,由于压电加速度传感器输出的电荷量值极有限,所以就要求放大器有极高的输入阻抗,以减少电荷损失,振动信号经放大并经过各种处理后,要输出端以数字形式显示出与振动量相对应的物理量值。


三、主要技术指标

1、输出电压:0~5V(均方根值)。

2、显示方式:3½位LCD显示。

3、测量范围:加速度  0~500m/s2 (RMS);

             速  度  0~500cm/s(RMS)。

4、频率范围:加速度  0.5Hz~100kHz;速度  5Hz~2kHz。

5、传感器灵敏度范围:1~11pC/(m/s2 )。

6、低通滤波器:100Hz、1k、10k、20kHz、线性(-3dB±1dB)。

               阻带衰减:-12dB/Oct。

7、量程:量程1和量程2两档。

8、精度:加速度:读数值的±2%±2个字;

         速  度:读数值的±3%±2个字。

9、校准:(加速度 量程1)200m/s2±2个字。

10、电源:交流 220V±10%,50Hz。

11、使用环境:无腐蚀性气体,相对湿度小于80%。

         工作温度:0℃~40℃。

12、外型尺寸:90×146×222(mm3 )。

13、重量:约1.5kg。

四、仪器面板功能说明

1、前面板(如图所示)

① 3½位LCD数字表。可以显示振动加速度、速度的真有效值和校准值、报警设定值。

② 加速度和速度测量指示灯:

  加速度单位为m/s2,速度单位为cm/s。         

③ 传感器灵敏度拨盘:

  使仪器输出归一化。    

④ 过荷指示灯:                       

  当测量值大于所设定的报警值时此灯亮,同时报警蜂鸣器响。

⑤ 功能选择:分为加速度、速度、校准、设定四档。

⑥报警设定值预调整:当功能选择开关置设定状态时用来调整报警值,调整过程中可以通过表头显示。

⑦低通滤波器:共分五档,即100Hz、1k、10k、20kHz、线性。

⑧量程选择按钮:即测量值范围转换按钮。

⑨输入端:用于输入电荷信号。

2、仪器后面板:设有220V电源插口、保险、电源开关、交流输出和直流输出插口。


五、使用方法

1、仪器在通电前,应先接好输入、输出线,注意输出线不能短路。

2、“功能选择”旋钮置于所需测量的物理量位置(加速度、速度)上。

3、“量程”选择按钮置“量程1”。

4、按照所使用压电加速度传感器的电荷灵敏度数值(在传感器的检定证书上),设置好“传感器灵敏度pC/(m/s2) ”拨码开关上的数字。

注意:三位数字拨码开关是按从左到右的顺序,依次由高向低设置的十进制电荷灵敏度指示。通过“传感器灵敏度pC/(m/s2) ”拨码开关上、下的“-”“+”按钮可以设置传感器电荷灵敏度。

传感器电荷灵敏度的设置范围:1.00pC/(m/s2)~10.99pC/(m/s2)。

    例如:当所使用传感器电荷灵敏度为6.825pC/(m/s2)时,将三位数字拨码开关从左到右可设置成“683”。

5、将“低通”滤波器旋钮置于所需档位,以滤掉不需要的信号。通常二阶有源低通滤波器档位放在被测信号最高频率分量的3~5倍处。

6、根据表1将“量程”按钮置于所需档位。

     

   量程1  量程2

加速度1~500m/s21~50.0m/s2

速度1~500 cm/s1~50.0cm/s


7、接好交流220V电源线,开启仪器电源开关,预热15分钟。

8、将“功能选择”旋钮置“设定”位置,用小号一字螺丝刀调整报警预调整电位器,使表头显示值达到所需报警数值,然后将“功能选择”旋钮置于所需要测量的物理量位置(加速度,速度)上。

9、开始测试。所测物理量(加速度,速度)可以直接从数字表中显示出来。

SD1465B振动检测仪所配接的压电加速度传感器的灵敏度在1~11pC/(m/s2)范围内,仪器显示的振动值即为实际振动值。当所使用传感器的灵敏度在10~110pC/(m/s2) 范围内时,仪器显示的振动值应除以10,作为实际振动值。

例:测量振动加速度

设所使用的传感器灵敏度为30.82pC/(m/s2)。将“传感器灵敏度pC/(m/s2)”拨盘的三位数字设置成“308”,“量程”旋钮置“1”(具体应根据表1设置),将“功能选择”旋钮置于“加速度”,“低通(Hz)”旋钮置于“10k”(具体按被测信号最高频率分量的3~5倍处)。若显示的振动加速度值是300 m/s2,则实际振动加速度值是300÷10=30 m/s2


六、仪器校准方法

仪器的性能,一般是很稳定的,无需校准。如果认为有必要,可以按下面方法进行仪器校准:

1、将“量程”选择按钮置“量程1”,“功能选择”开关置“设定”位置,用小号一字螺丝刀调整报警预调整电位器,使表头显示值超过500。

2、将“功能选择”开关置“校准”位置,“低通”置“线性”档,传感器灵敏度拨盘拨成100,仪器将显示校准值为200m/s2 ±2个字的加速度校准信号。


七、注意事项

1、电源地线必须接地。禁止带电更换0.5A保险管。

2、禁止用水和强溶剂(如酸、苯、硝基类油)擦拭仪器机壳和面板。

3、移动和搬运仪器时,应防止剧烈振动、冲击、碰撞和跌落,放置地点应平稳。

4、本仪器属高阻抗放大器,在联接传感器和输入、输出时,必须关掉电源,否则将有可能损坏仪器。

5、仪器灵敏度很高,当接上传感器后,仪器面板上可能有几个数字的跳动,这是因为输入端有信号所致,当把仪器和传感器静置起来时,仪器就可恢复零点或有一个稳定的很小的底数。

6、输出端不能短路。

7、仪器的输入端插口、传感器的插接头都要保持清洁和干燥。

8、仪器电路集成度很高,平均故障较少,一般出现故障多为插头和电缆断线等故障,这些故障用户一般可以自行排除。如有其它故障,可返回本单位修理。

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