ГОСТ Р ИСО 13373-1-2009 Контроль состояния и диагностика машин. Вибрационный контроль состояния машин. Часть 1. Общие методы

     6 Датчики вибрации

6.1 Типы датчиков

В целях вибрационного контроля состояния машин применяют, в основном, датчики двух типов:

a) датчики инерционного типа, устанавливаемые обычно на корпусе машины, выходной сигнал которых характеризует абсолютную вибрацию корпуса;

b) датчики относительного перемещения, с помощью которых измеряют относительные смещения и средние положения вращающихся и невращающихся частей машины.

В редких случаях для машин некоторых видов требуется применение других устройств снятия сигнала, например тензодатчиков.

6.2 Выбор датчиков
     

    6.2.1 Общие положения

Выбор датчика зависит от условий его применения. В общем случае в целях вибрационного контроля состояния машин используют:

- акселерометры, выходной сигнал которых подвергается соответствующему преобразованию для получения требуемой величины (ускорения, скорости или перемещения);

- датчики скорости, выходной сигнал которых может быть проинтегрирован для получения сигнала перемещения;

- датчики бесконтактного типа, выходной сигнал которых пропорционален относительному перемещению вращающейся и невращающейся частей машины.

На рисунке 10 показаны типичные динамические и частотные диапазоны датчиков, применяемых в целях вибрационного контроля состояния машин. В особых случаях, в первую очередь, в целях диагностирования, применяют датчики с расширенными диапазонами измерений.

Примечание - Диапазоны, показанные на рисунке 10, охватывают все многообразие датчиков данного типа, обычно применяемых для контроля состояния. Диапазон значений для каждого конкретного датчика (особенно с расширенным диапазоном измерений) может быть иным.

6.2.2 Акселерометры

6.2.2.1 Общие положения

Акселерометры являются датчиками инерционного типа. Их выходной сигнал пропорционален ускорению поверхности, на которой они установлены. Обычно акселерометры крепят на невращающихся частях машины. Резонансные частоты установленных акселерометров обычно находятся в диапазоне частот от 1 кГц и выше. Рекомендуется, чтобы диапазон линейности акселерометра охватывал диапазон частот измерений. Для получения сигнала скорости выходной сигнал акселерометра интегрируют. Двойное интегрирование позволяет получить сигнал перемещения, однако применение этой процедуры увеличивает погрешность измерений, особенно в области низких частот, поэтому его, по возможности, следует избегать.

6.2.2.2 Типичные характеристики и условия применения

Следующие характеристики являются типичными для акселерометров:

- диапазон частот от 0,1 Гц до 30 кГц;

- масса (для датчиков, используемых в целях контроля состояния) от 10 до 200 г;

- диапазон температур для датчиков со встроенным усилителем заряда до 125°С;

- диапазон температур для датчиков с внешним усилителем заряда до 250°С.

Акселерометры специального назначения могут измерять ускорения в 100 раз меньше тех, что показаны на рисунке 10.

6.2.2.3 Особенности применения

Акселерометры бывают разных размеров. Для них характерен широкий динамический диапазон (от 1 до 10) и широкий диапазон частот измерений. Акселерометры преимущественно используют, когда нужно измерить вибрацию небольших объектов с малой площадкой для установки датчика, при высоких температурах окружающего воздуха, в присутствии сильных магнитных полей. Недостатком внешних усилителей заряда является высокая чувствительность к повреждениям изоляции, значительным перепадам температуры и движениям соединительных кабелей.

1 - пьезоэлектрический акселерометр; 2 - вихретоковый датчик; 3 - электромеханический датчик скорости