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941B型超低频测振仪
发布时间:2012-03-28   点击次数:3219次

 

941B型超低频测振仪是一种用于超低频或低频振动测量的多功能仪器,它主要用于地面和结构物的脉动测量,一般结构物的工业振动测量,高柔结构物的超低频大幅度测量和微弱振动测量。每套测振仪包括941B型拾振器六台四台水平向,两台铅垂向941型放大器六线一台。941型拾振器采用无源闭环伺服技术,以获得良好的超低频特性。拾振器设有加速度、小速度、中速度和大速度四档。放大器具有放大、积分、高陡度滤波和阻抗变换的功能。用户可根据需要,选取拾振器上微型拨动开关及放大器上参数选择开关相应的档位,可提供测点的加速度、速度或位移参量,并可提供不同频带和不同滤波陡度。本仪器具有体积小、重量轻、使用方便、分辨率高、动态范围大及一机多用的特点。本仪器可直接与各种记录器及数据采集系统配接。

 

 

 

二.主要技术指标

 

941B型拾振器主要技术指标                        1

档位

技术指标           参量

1

2

3

4

加速度

小速度

中速度

大速度

灵敏度

0.3

23

2.4

0.8

zui 

 

加速度(m/s2,0-p)

20

 

 

 

  (m/s,0-p)

 

0.125

0.3

0.6

  (mm0-p)

 

20

200

500

通频带

0.2580

1100

0.25100

0.17100

输出负荷电阻

1000

1000

1000

1000

941型放大器配接后的分辨率

加速度(m/s2

5×10-6

 

 

 

  (m/s)

 

4×10-8

4×10-7

1.6×10-6

  (m)

 

4×10-8

4×10-7

1.6×10-6

尺寸,重量

63×63×80mm     1kg

 

 

 

941B型拾振器灵敏度值                           2

灵敏度值       编号

档位及指标

 

 

 

 

 

 

1

加速度灵敏度SaV·s2/m

 

 

 

 

 

 

2

小速度灵敏度Sv1V·s/m

 

 

 

 

 

 

3

中速度灵敏度Sv2V·s/m

 

 

 

 

 

 

4

大速度灵敏度Sv3V·s/m

 

 

 

 

 

 

 

941型放大器主要技术指标

放大倍数K:参数选择开关置于1时,K=105000

          参数选择开关置于2时,K=1500

          参数选择开关置于3时,K=52000KI1=20

          参数选择开关置于4时,K=1500KI2=4

其中KI1 KI2 为积分增益

 

放大器各档位的放大倍数                          3

放大     放大器开关

倍数   位置

参数选择档位置

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

      

10

20

50

100

200

500

1000

2000

4000

5000

2

      

1

2

5

10

20

50

100

200

400

500

3

积分(KI1=20

5

10

25

50

100

250

500

1000

2000

2500

4

积分(KI2=4

1

2

5

10

20

50

100

200

400

500

 

放大器积分增益                              4

记录道

1

2

3

4

5

6

积分

增益

参数选择档3 K11 1/s

 

 

 

 

 

 

参数选择档4 K12 1/s

 

 

 

 

 

 

 

输入阻抗(KΩ):≥1000

输出负荷(KΩ):≥1

输入噪声(μv):直流供电时≤1;交流供电时≤10

通频带选择开关档位

通频带(Hz)

低通滤波陡度

1

0.2525

-40dB/oct

2

0.02535

-40dB/oct

3

0.25200

-12dB/oct

        带 :

 

 

 

 

          源 :±5~±12VDC220VAC

          电 :90mA(±12DC

   寸(mm380×240×110

       (kg)5

使 用 环 境温度:-10℃~+50

使 用 环 境湿度:80%

 

 

三.原 

 

.拾振器

 

941B型拾振器属于动圈往复式拾振器。拾振器原理如图1所示,图中Km为微型拨动开关。

    当微型拨动开关的开关1接通(ON)时,动圈式往复摆的运动微分方程为:

                       1

    其中: 为摆的运动部分质量, 分别为摆的加速度,速度和位移, 为阻尼系数, 为簧片的刚度, 为地面运动的加速度。

    此时,电阻RPl的阻值较小,故阻尼常数D1,拾振器的运动部分构成速度摆,即摆的位移与地面运动的速度成正比,拾振器构成加速度计,它的输出电压与地面运动的加速度成正比,其加速度灵敏度

                               2

式中BL为机电耦合系数。

    当微型拨动开关2或开关3或开关4接通时,摆的运动微分方程为:

                       3

式中M1为并联电容后的当量质量,此时,由于线圈回路的电阻较大,因此,Dl1,当Ml>>ml时,拾振器的速度灵敏度

                               4

式中C为电容器的电容量。

拾振器的测量方向分为铅垂向和水平向。可从拾振器方座上VH符号辨别。H代表水平向,V代表铅垂向,水平向和铅垂向拾振器测振时应按图2所示放置。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

铅垂向                      水平向

                           2    拾振器测量方向图    

).放大器

 

    放大器是用作放大、积分、滤波和阻抗变换。放大器的前面板如图3所示,图中:

    (1)CB”为电压表,是用来检查电源电压及各信号道工作是否正常的指示装置。

    (2)Kl”为表头功能选择开关,置于“E+”、“E-”可分别检查正负电源是否正常。

    (3)K2为放大倍数选择开关,使用者按需要把K2置于适当位置。

    (4)K3为参数选择开关,当K3置于档1或档2时为直通档,用来测量加速度或速度,当置于档3时为积分档l,用来测量小位移;置于档4时为积分档2,用来测量低频的中位移或大位移。

    (5)K4为通频带选择开关,置于1档时,放大器通频带为02525Hz,低通滤波陡度为-40dBoct,主要用在场地脉动测量;置于2档时,放大器的通频带为0.02535Hz,低通滤波陡度为-40dBoct,主要用在结构脉动测量及超低频大位移测量;置于3档时,放大器的通频带为0.25-200Hz,低通滤波陡度为-12dBoct,主要用于一般振动测量及波速测量。

(6)LED”为发光二极管,它发亮时表示电源已接通。

放大器后面板如图4所示,图中:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CZl为电源插座;CZ2为信号输人插座;CZ3为信号输出插座;BX为保险丝座;K 5为电源开关,K 6为交直流电源转换开关。

 

.整套测振仪的灵敏度

    1.测量加速度

    当拾振器上的微型波动开关1置于ON,放大器的参数选择开关置于档1或者档2时,仪器输出为加速度参量,此时,侧振仪整机加速度灵敏度

                                5

式中K为放大器的放大倍数。

    2.测量速度

    当拾振器上的微型拨动开关234置于ON,放大器的参数选择开关置于档1或档2时,仪器输出为速度参量,此时,测振仪整机的速度灵敏度

                               6

    3.测量位移

    当拾振器上的微型拨动开关234置于ON,放大器的参数选择开关置于档3或档4时,仪器输出位移参量,此时测振仪整机的位移灵敏度

                          7

式中K I为积分增益。

 

四.使用方法

 

    1.接通电源

    先将电源选择开关K 6置于所需位置。如使用交流电源,则把电源电缆的交流插头三芯与市电(220VAC)连接,如使用直流电源,则把电源电缆的直流电源线按红接正、黄接负、屏蔽层接地与蓄电池连接,然后将电源电缆插头七芯插入放大器电源插座上。将电源开关K 5置于开此时发光二极管--LED,并将表头功能开关K l依次置于“E +”“E -”位置,通过表头检查电源电压是否正常。电源插头接线见图5

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

    2.拾振器与放大器的使用

    1)拾振器的安装与调节

    在把拾振器的拨动开关置于适当位置之后,把拾振器与被测点用粘合剂固结牢,并使水平拾振器的几何轴线大致呈水平,铅垂向拾振器的几何轴线与水平面大致呈垂直,然后将拾振器的输出端与放大器的输入插座相连。

    注意:拾振器在非使用状态时,均应将“1档置于“ON”或把输出端短路,以保护拾振器的运动部件。

    2)放大器各功能开关的应用

      ①通频带的选择。用户根据需要把通频带选择开关K 4置于相应档位。

      ②参数选择开关档位的选择。用户根据需要,参考表5所列,把参数选择开关(K 3)置于相应档位。

      ③根据所需振动信号大小,把放大倍数开关K 2置于合适的档位。

5

测 量 参 量

拾 振 器 档 位

放大器“参数选择”开关挡位

加速度

1闭合(ON),其它断开

12

小速度

2闭合(ON),其它断开

12

中速度

3闭合(ON),其它断开

12

大速度

4闭合(ON),其它断开

12

小位移

2闭合(ON),其它断开

3

中位移

3闭合(ON),其它断开

34

大位移

4闭合(ON),其它断开

4

 

3.与记录器配接

    (1)与数据采集系统配接

    配按时应注意共地,以免发生串线现象,在仪器使用前,用户应阅读所使用的数据采集系统的使用说明书。目前我国使用的“数据采集与分析系统”,通常备有程控放大器。使用时要求把所测参量(位移、速度、或加速度)、量纲(mmsms2及测振仪整机灵敏度输入系统中。在时域分析或频率域分析的结果中,自动消去其程控放大器的放大倍数。

(2)与磁带记录器配接

配接时应注意共地,以防止发生串线现象。整套仪器包括磁带记录器灵敏度为:

  加速度灵敏度

  ,                       (8)

式中,U0为磁带机的输出电压。Kc为磁带机的放大倍数。加速度幅值

   ,                            (9)

速度灵敏度

    ,                     (10)

速度幅值

   ,                           (11)

位移灵敏度

  ,                     (12)

位移幅值

  ,                           (13)

 

 

五、仪器的成套性

 

(1)电源电缆          2

(2)放大器输入电缆    6

(3)放大器输出电缆    6

(4)拾振器输出电缆    6

(5)0.保险丝管      4

(6)仪器使用说明书    l

(7)产品合格证        相应给出


 

:常见故障排除

 

放大器表头无电压指示

放大器后面板电源插座接触是否良好,保险丝是否熔断。检查电源回路,或更换保险丝。检查电池有无电压输出。

闭合放大器的电源开关,

保险丝立即熔断

检查电池的正负极性是否接反,检查有无短路现象。

记录曲线出现严重漂移

1.检查电源电压是否正常。

2.如故障未排除,检查各道测线接头是否包好。

3.检查拾振器是否与被测点固定好,有无相对滑移现象。

4.检查输入插座是否接触可靠。

各线道偏压很大,仪器不

能工作

检查电源电压和保险丝是否正常。

某一线道偏压很大,其它

线道正常

该线道的运算放大器损坏,需要更换。

 

对于有共地的记录器,如

发现各线道记录器的时程曲线的幅值和频率成分都十分接近

检查记录器和放大器的各线道连接线是否正确,是否统一共地。

 

如发现某记录通道有明显的高频分量

检查拾振器与测点是否固结牢,测点是否有局部振动。

在测小振幅值振动时,明

显有50Hz干扰或其它高频干扰

检查测点周围是否有高压电缆,测点周围是否有其它机械振动干扰。

在做拾振器一致性试验时,某一线道出现波形不一致或无信号

检查信号导线是否有断路或短路现象,如测线没有问题,可能是拾振器出了故障,需返回修理。

 

 

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