4.1 Общее описание метода
Для проведения измерений с использованием ударного возбуждения требуется следующее оборудование:
- ударник с встроенным датчиком силы;
- один или несколько датчиков вибрации с согласующими усилителями;
- система реализации ДПФ-анализа или анализатор, обеспечивающий ввод данных как минимум по двум каналам одновременно.
Схема измерительной системы приведена на рисунке 1. В стандарте содержатся рекомендации по выбору и использованию компонентов этой системы.
- Основные элементы
- Дополнительные элементы
1 - датчик вибрации; 2 - испытуемая конструкция; 3 - устройства согласования;
4 - запоминающий осциллограф; 5 - блок анализа; 6 - ФНЧ; 7 - АЦП; 8 - ДПФ, расчет частотной
характеристики; 9 - дисплей; 10 - печатающее устройство; 11 - выходное устройство
Рисунок 1 - Блок-схема измерительной системы
Сигналы с датчиков силы и вибрации после каждого удара поступают на фильтры нижних частот (ФНЧ), позволяющие избежать переноса высокочастотных составляющих в диапазон частот измерений при дискретизации, после чего производится их аналого-цифровое преобразование (АЦП) для формирования выборки. Каждая цифровая запись должна соответствовать одному ударному воздействию. Для каждой записи вычисляют ДПФ. Для улучшения оценки может быть применено усреднение по частотной области нескольких реализаций частотной характеристики, полученных для одних и тех же точек измерения и возбуждения.
4.2 Преимущества и недостатки метода ударного возбуждения
Ударное возбуждение имеет по сравнению с непрерывным возбуждением посредством прикрепляемого вибровозбудителя следующие преимущества:
- оперативность измерения;
- отсутствие крепления;
- простота переноса возбуждения от точки к точке;
- минимальное влияние на испытуемую конструкцию со стороны возбудителя;
- относительная дешевизна аппаратуры;
- компактность и удобство проведения испытаний в местах и условиях эксплуатации испытуемого объекта.
С другой стороны, следует принимать во внимание недостатки ударного возбуждения:
- возможное влияние нелинейности конструкции;
- уменьшение отношения сигнал/шум;
- ограниченная разрешающая способность по частоте;
- проблемы, вызываемые демпфированием;
- зависимость получаемых результатов от квалификации оператора.