傳感器的裝置固定

2016-10-28 471

振蕩丈量中,對傳感器的裝置固定疑問要極好思考,不合理的裝置固定和固定件的寄生振蕩會嚴峻地影響丈量成果。為了確保準確的測驗記載,對測振傳感器的裝置和固定,要注意下面幾個疑問:

1.首要要注意傳感器的裝置和測點安置方位能否反響被測目標的振蕩特征。

2.傳感器與被測物需杰出固定,確保嚴密觸摸,銜接結實,振蕩過程中不能有松動。

3.思考固定件的構造辦法和寄生振蕩疑問。

4.對小型、輕盈構造的振蕩測驗,要注意傳感器及固定件的“額定”質量對被測構造初始振蕩的影響。

5.導線的接地、銜接,以及插件開關的銜接和觸摸疑問。

6.思考防潮和絕緣疑問等。

 

一、傳感器的裝置和測點安置

被測目標測點的詳細安置和傳感器的裝置方位應當合理挑選。測點的安置和儀器裝置方位決議測到的是什么樣的頻率和幅值。實踐被測目標都有主體和部件,部件和部件之間的差異,不合理的裝置布點,會發生需測主體構造振蕩時,卻得到部件振蕩的數據;而需測部件的振蕩時,實踐卻取得了主體構造的振蕩數據等紊亂景象。
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對一個有復雜部件的構造物或一部機器,例如火車車廂的振蕩、車廂車體振蕩和車輪、車軸和軸箱蓋等幾個當地的振蕩數值、頻率差別是很大的。因而,必須找出能代表被測物所需求研討的振蕩方位,合理布點。在破碎巖層上,丈量基巖振蕩時,就要去掉破碎層,將傳感器設置在基巖上。

在測點選定后,儀器的裝置,除筆直、水平等測驗方向不要裝錯外,在確定的裝置方位,可把儀器正向裝、旁邊面裝或倒裝,有時還需求裝置在伸出的固定部件上,不論那種裝置銜接辦法,都應注意防止發生額定的寄生振蕩,而能較真實地反映需測振蕩的實踐情況。

 

二、傳感器與被測目標的觸摸和固定

在測振過程中,傳感器需求與被測物杰出觸摸(必要時傳感器與被測物間應有結實的銜接),如果在水平方向發生滑動,或許在筆直方向脫離觸摸,都會使測驗成果嚴峻畸變,使記載無法運用。這在通常的位移波形上反響是很清楚的,脫離觸摸和滑動時,表現為大振幅和長周期的阻尼振蕩,如圖1所示,從這么的記載上是很難得到牢靠的數據的。

經驗標明,當水平或筆直加速度值超越0.1時,就要予以注意。超越此值時,儀器應思考固定辦法,能夠用雙面壓緊的辦法,把傳感器壓緊固定,或許選用負載繃簧固定,或用底腳螺栓扣件等等,凡能確保傳感器在測驗過程中能與被測物杰出結實觸摸的辦法,都能夠選用。

 

三、固定件的構造、固定辦法和寄生振蕩

儀器固定中選用固定件,使傳感器與被測物體中增加了一個彈性墊層。固定件自身所發生的振蕩,即是寄生振蕩。振蕩測驗中,首要應盡量削減不必要的固定件,最佳使傳感器直接固接于被測物上,僅在必要時才設置固定件。杰出的固接,請求固定件的自振頻率大于被測振蕩頻率5~10倍以上,這時可使寄生振蕩減小。實踐上由于測驗的需求和裝置條件的約束,必定的固定件和銜接辦法老是不可防止的。現以壓電式加速度計為例,介紹下述幾種裝置辦法。

(1)用鋼螺栓;

(2)用絕緣螺栓和云母墊圈;

(3)用永久磁鐵;

(4)用膠合劑和膠合螺栓;

(5)用蠟和橡膠泥粘附;

(6)用手持探針。

1.鋼螺栓法;2.絕緣螺栓和云母墊圈法;3.永久磁鐵法;4.膠合劑法;5.蠟和橡膠泥粘附法;6.手持探針法。

 

這六種裝置辦法,各有不同特色。

第一種裝置辦法的頻率響應最佳,基本契合加速度計實踐校準曲線所請求的條件。若裝置面不非常滑潤,那么用螺釘擰緊加速度計之前,最佳在外表涂一薄層硅潤滑脂,以便增加裝置剛度。每次運用裝置螺栓時,特別注意不要將螺栓徹底擰入加速度計基座的螺孔中,否則,會引起加速度計基座面曲折,影響加速度計的靈敏度。

第二種裝置辦法是,當加速度計和振蕩體之間需求電絕緣時選用。運用絕緣螺栓和薄云母墊層,因云母的硬度較好,這么頻率響應較好。運用時應使墊圈盡可能薄(云母容易地被剝成薄層)。

第三種裝置辦法是,運用永久磁鐵的吸引力固定。該磁鐵也需和振蕩件電絕緣。磁鐵運用閉合磁路,所以在加速度計處,實踐上沒有泄漏磁場。這種裝置辦法,不適用于加速度幅值高于200g的規模;當溫度為150℃時,可答應短時間運用。

第四種裝置辦法是,當適合用膠合技能時,此辦法是便利的,由于能夠隨時移動加速度計。最佳用501膠和環氧樹脂銜接膠合螺栓。

第五種辦法是,運用一薄層蠟,將加速度計粘附在振蕩物體的面上,盡管蠟的硬度差,但此種裝置辦法給出了一個非常好的頻率響應。在較高溫度下,蠟的硬度變小,導致它的頻率響應變壞。應當防止運用軟膠或樹脂,后者有去耦效果,會濾掉一些頻率成分。

第六種辦法是,用手持探針丈量,即運用可更換的圓頭和尖頭探針。這種辦法適用于快速測驗例如在某些測驗地址很多而又不要固定的場合。可是,測驗頻率不能太高,通常要小于1000赫茲的頻率規模,由于這時,儀器的裝置自振頻率很低。

各種裝置辦法取得的壓電晶體頻率響應曲線如圖3所示,供用壓電晶體加速度計測驗時參閱。

1.用鋼螺栓裝置;2.用絕緣螺栓和云母墊圈裝置;3.用永久磁鐵裝置;4.用軟膠裝置;5.用蠟裝置;6.用手持探針裝置。

別的,在裝置中要注意對壓電晶體加速度計螺栓的裝置力矩不能太大,否則會損壞加速度計基體上的螺紋和加速度計殼體,特別運用絕緣螺栓時,通常不能接受大于36公斤一厘米的力矩。因而,螺栓的裝置力矩定為不大于18公斤一厘米,以運用4英寸扳手為宜。

 

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