ГОСТ Р ИСО 5348-99 Вибрация и удар. Механическое крепление акселерометров

     5 Выбор способа крепления

5.1 Общие факторы, влияющие на выбор

5.1.1 Принципы

Акселерометр будет работать наилучшим образом только при выполнении следующих принципов:

а) акселерометр должен воспроизводить, насколько это возможно, движение испытуемой конструкции в месте установки акселерометра;

б) установка акселерометра должна влиять на колебания конструкции в минимальной, насколько это возможно, степени;

в) отношение сигнала с выхода акселерометра к воспринимаемым им колебаниям не должно быть искажено влиянием собственной резонансной частоты установленного акселерометра.

5.1.2 Условия

Для реализации указанных принципов необходимо выполнить следующие требования:

а) акселерометр и его крепление должны быть максимально жесткими и твердыми, а поверхность крепления - максимально чистой;

б) само крепление должно вносить минимальные искажения в движение конструкции, для чего рекомендуется использование симметричных креплений;

в) масса акселерометра вместе с устройством крепления должна быть мала в сравнении с динамической массой конструкции (определение степени малости - по ГОСТ ИСО 2954).

5.2 Частные факторы, влияющие на выбор

5.2.1 Рабочий диапазон частот

Рабочий диапазон частот акселерометра должен лежать много ниже его резонансной частоты. Если пользователь руководствуется методом крепления, предложенным изготовителем, то в случае недемпфированного акселерометра (т.е. такого, у которого добротность резонансной кривой превышает 30 дБ) работа акселерометра в диапазоне частот, верхняя граница которого не превышает 20% указанной изготовителем резонансной частоты для установленного датчика, гарантирует, как правило, что погрешность в измерении отклика конструкции не будет превышать нескольких процентов. При необходимости оценить приближенное значение погрешности это можно сделать, используя эквивалентную) пружинно-массовую модель с заданным коэффициентом демпфирования.

Примечание - При измерении одиночных ударных импульсов ожидать, что погрешность будет находиться в пределах нескольких процентов, можно только в том случае, если значение резонансной частоты установленного датчика в десять раз превышает значение, обратное длительности импульса.

5.2.2 Момент затяжки

При установке датчика на шпильку момент затяжки следует выбирать в соответствии с рекомендациями изготовителя.

5.2.3 Кабели

Жесткие кабели, в случае осевого соединения с акселерометром, могут вызывать появление больших механических напряжений. Чтобы избежать этого, кабели необходимо должным образом зафиксировать (см. рисунок 2).

а - осевое соединение кабеля; б - радиальное соединение кабеля

1 - отсутствие напряжения; 2 - вибрирующая поверхность; 3 - отсутствие напряжения; 4 - кабель зафиксирован на вибрирующей поверхности

Рисунок 2 - Способы фиксации кабеля для разных типов его соединения с акселерометром

Деформации кабеля и нарушение целости его экранной оболочки могут привести к внесению значительных дополнительных составляющих в сигнал вибрации и его нестационарности. В случае датчиков пьезоэлектрического типа свободно болтающиеся кабели могут служить причиной появления трибоэлектрического эффекта.

5.3 Определение резонансной частоты установленного датчика

Желательно, хотя на практике иногда и трудноосуществимо, определять точное значение резонансной частоты акселерометра, установленного на конструкции. Знание резонансной частоты позволяет быть уверенным, что между нею и диапазоном измерений вибрации существует необходимый интервал. Ниже описаны методы, которые могут быть использованы для нахождения приблизительного значения резонансной частоты.