Vibrometr doirasi va tebranishni o‘lchash prinsiplarini tahlil qilish - bet 4

|
Vibrometr doirasi va tebranishni o‘lchash prinsiplarini tahlil qilish
|
bet | 4/14 | Sana | 21.09.2024 | Hajmi | 2,26 Mb. | | #271859 |
Bog'liq Vibrometr doirasi va tebranishni o‘lchash prinsiplariPuls jarayonlari
Puls jarayonlari pauzalar mavjudligi bilan xarakterlanadi, tebranish qiymati q = 0 bo‘lgan vaqt oraliqlari va puls davomiyligini belgilovchi vaqt oraliqlari ti, davomida q (t) faqat ma’lum nuqtalardagina yo‘q bo‘lib ketishi mumkin. Bunday jarayonlar davriy yoki davriy bo‘lmasligi mumkin. Ko‘pincha amaliyotda yakka impulslar hisoblanib, ularni shok deb tushunish mumkin. Davriy jarayonlarda jarayon takrorlangandan keyingi davr t ga teskari proporsional bo‘lgan v vaqt birligiga impulslar soni puls takrorlash tezligi yoki puls chastotasi deyiladi. Impulslar turli shakllarda bo‘lishi mumkin: to‘g‘ri burchakli, trapetsiyasimon, uchburchak, polisinusoidal va kosinusoidal (7-rasm).
7-rasm. Turli shakldagi impulslar:
Bitta impulsning ko‘tarilish sohasi old, tushish sohasi esa bo‘lak deyiladi (8-rasm)
8-rasm. Bitta impuls
Tasodifiy jarayonlar
Amaliyotda ko‘pincha tebranma jarayonlar bilan ishlash kerak, bunda tebranma miqdorning turli vaqtlardagi qiymatlari tasodifiy o‘zgaruvchilardir. Bunday jarayonlarni hech qanday qarama-qarshilik q(t) bilan ta’riflab bo‘lmaydi. Agar siz o‘z vaqtida muayyan nuqtalarda faqat diskret qiymatlardan foydalansangiz, bu muammoni hal qilish uchun etarli bo‘lmasligi mumkin. Yuqorida bayon etilgan jarayonlar tasodifiy, tebranish uchun esa tasodifiy tebranish deyiladi (9-rasm).
9-rasm. Tasodifiy jarayonlarning grafik ko’rinishi
Tasodifiy jarayonlarning q(t) funksional bog‘liqligi Q1=q(t1), Q2=q (t2) va hokazo jarayonlarni kuzatish ma’nosida belgilanadi.ma ‘ lum darajada ehtimollik bilan yuzaga keladi. Shuningdek, ko‘p hollarda oldingi holatlarning keyingilari bilan statik aloqasi mavjud, shuning uchun bu jarayonlar oqibatli tasodifiy jarayonlar deyiladi. Oqibatlarning yo‘qligi haqiqiy tizimning o‘zgaruvchan qiymatlari inersiyasiz ekanligini anglatadi.
Kuzatishlar va o‘lchashlar natijasida jarayonni tasvirlovchi funksiya tasodifiy jarayonning berilgan j-chi bajarilishiga mos keluvchi q(j)(t) shaklni oladi. Tajribani takrorlashda sharoitni mutlaq aniqlashga erishish deyarli mumkin emasligi tufayli q(t) funksiya tasodifiy deb ataladi, shuning uchun jarayonni bir-biriga tadbiq qilish uchun q(j)(t) funksiya juda katta ehtimol bilan farq qiladi va qaysi biri oldindan ma’lum emas. Natijada tasodifiy jarayon shunday bajaruvchilar to‘plamidir (9-rasm).
Shunday qilib, tebranishlarning asosiy turlarini ko‘rib chiqib, ishlab chiqilayotgan qurilma faqat garmonik tebranishlarni o‘lchashga mo‘ljallangan degan qarorga kelindi. Buning sababi shundaki, real sharoitda sodir bo‘ladigan katta tebranishlar guruhi garmonik tebranishlar shakliga ega yoki unga juda o‘xshash, bundan tashqari, garmonik tebranishlar tenglamasi hisoblash va tahlil qilish uchun juda oddiy shaklga ega.
Vibratsion qiymatlar
Tebranma miqdorlar-tebranma jarayonlarni vaqt bo‘yicha o‘zgarishi bilan tavsiflovchi fizik miqdorlar. Tebranma jarayonlarni tasvirlashda yuqorida ba’zi qiymatlar keltirilgan edi. Bu bo‘limda tebranish o‘lchovlari uchun ko‘proq xos bo‘lgan qiymatlar bayon qilinadi.
Nuqtaning tebranma harakati uchun nuqtaning holatini ko‘rsatuvchi koordinatalarning har birining oniy qiymati ko‘chish, og‘ish, ko‘chish yoki tebranma, tebranma ko‘chish deyiladi. Tebranishning ko‘chishi s (t) belgilanadi.
Vaqt ichida tebranish ko‘chishining birinchi hosilasi (7-formula) tebranish tezligi deyiladi:
Tebranish tezligi moddiy nuqtaning tanlangan koordinata sistemasiga nisbatan harakat tezligini xarakterlaydi.
Vaqt ichida tebranish ko‘chishining ikkinchi hosilasi tebranish tezlanishidir (8-formula):
Bu qiymat moddiy nuqta tezligining o‘zgarish tezligini belgilaydi. Ba’zan tebranma ko‘chishning vaqtdagi uchinchi hosilasi haqida gapiradilar, bu esa moddiy nuqta tezlanishining o‘zgarish tezligi (tezligi) ni xarakterlaydi - tiniqlik (9-formula):
Bu qiymatlardan tashqari ba’zan tebranish o‘lchovlari jismning aylanishini xarakterlovchi burilish burchagi α (t) yoki jismning aylanish markazidan chiqqan nurning statsionar hisoblangan boshqa nurga nisbatan aylanish burchagi α (t) kabi qiymatni qayd qiladi.
Vibratsiyani o‘lchash tamoyillari
Umuman, o‘zgaruvchan tokni o‘lchash mumkin bo‘lmaganidek," tebranishni o‘lchash " ham mumkin emas. Titrashni o‘lchash tebranishni tavsiflovchi ma’lum parametrlarni yoki qiymatlarni o‘lchashni anglatadi. Hozirgi vaqtda titrashni o‘lchashning 3 ta asosiy prinsipi mavjud.
Birinchi tamoyil, qabul qilingan fizik-matematik idealizatsiya doirasida, tebranuvchi ob’ekt yoki ob’ektlar tizimining holatini tasvirlash uchun, ob’ektning kosmosdagi o‘rnini aniqlaydigan oltita mustaqil koordinatalar, masalan, ossillografik yoki magnit yozuvlar shaklida - vibrogrammalar deb nomlanishi kerak. Bu holda, bitta qattiq uchun ma’lumot to‘liq. Bu koordinatalarni tanlash noaniq. Eng keng tarqalgan tanlash o‘z ichiga oladi, bunday parametrlar sifatida chiziqli joyidan (sx(t), sy(t), sz(t)) va aylanish yuritadigan (ax(t), ay(t), az(t)).
Bu ma’lumotlar yordamida, siz ko‘rsatish va boshqa ko‘plab miqdorda, va 3 ro‘yxatga olinadigan parametrni tanlashni asoslash va ishlab chiqilgan vibrometr uchta asosiy tebranish parametrlarini o‘lchashi kerak, lekin quyidagi qiymatlardan biri tebranish o‘lchovlari uchun o‘lchangan qiymat sifatida ishlatilishi kerakligi ko‘rsatilgan: tebranishning ko‘chishi, tebranish tezligi, tebranish tezlanishi.
Bu qog‘ozda tebranish ko‘chishi datchik tomonidan qayd qilinadigan qiymat sifatida tanlanadi. Ushbu parametr ikki sababga ko‘ra tanlangan. Birinchidan, o‘zgartirish qiymatini foydalanib, siz qiziqtirgan boshqa tebranish parametrlari qiymatlarini chiqish mumkin. Ikkinchidan, titrash ko‘chishi tebranish parametrlarini o‘lchashning ko‘pgina usullarida qo‘llaniladigan asosiy qiymat bo‘lib, u qo‘shimcha hisob-kitoblarga bo‘lgan ehtiyojni bartaraf etadi. Bu o‘lchanadigan tebranish joyidan cho‘qqisi qiymati.
Tebranish parametrlarini o‘lchash usullarini tahlil qilish
Tebranish parametrlarini o‘lchash usulini tanlashda eng muhim qadam-bu tebranish jarayonlari haqida ma’lumotni yanada aylantirish, saqlash va qayta ishlash uchun qulay bo‘lgan shaklda olish uchun xizmat qiluvchi datchikni tanlashdir. Bugungi kunga kelib tebranishni o‘lchashning 2 ta asosiy prinsipi mavjud: dinamik va kinematik.
Bu turdagi datchiklarga rezistiv, transformator, magnitoelastik, sig‘imli, elektron-mexanik, tebranish-chastotali va boshqalar kiradi.
Pezoelektrik o‘zgartirgichlar
Pezoelektrik o‘zgartirgichlar kichik umumiy o‘lchamlari, keng chastotali va dinamik diapazoni hamda tashqi omillar ta’sirining ahamiyatsiz koeffitsientlari tufayli keng qo‘llaniladi.
Bu turdagi o’zgartirgichlarning ishlash prinsipi tashqi kuch ta’sirida ayrim moddalar elektr zaryadini hosil qilishi mumkin, ko‘pincha monokristall yoki polikristall materiallar bu modda sifatida ishlatilishidan iborat pezoelektrik effektga asoslangan. Pezoelektrik o‘zgartirgichning loyihalash diagrammasi (10) - rasmda ko‘rsatilgan. Bu diagrammada inersiya elementi pezoelektrik elementning yuqori yuziga, pezoelektrik elementning pastki yuzi esa jismga birikkanligini ko‘rish mumkin. O‘lchash ob’ektiga uzatgich o‘rnatilganda, u ob’ektning tebranishini sezadi. Inersiya elementining dam olish holatini saqlashga intilishi tufayli pezoelektrik element unga inersiya kuchining ta’siri bilan deformatsiyalanadi. Natijada elektr zaryadi mavjud bo‘lib, u tezlanishga proporsional bo‘ladi. Bu transduser tezlanishni o‘lchagani uchun ko‘pincha pezoaccelerometr deb yuritiladi.
10-rasm. Pezoelektrik o‘zgartirgichning loyihalasi
Ammo bunday konvertor katta kamchilikka, ya’ni ob’ektning ishlash haroratiga ega. Ma’lum chegaradan oshganda pezoelektrik element o‘zining ayrim qutblanishini yo‘qotadi va datchikning aylantirish koeffitsienti kamayadi. Ishlatilayotgan materialning Kyuri nuqtasiga etganda esa qutblanishini butunlay yo‘qotadi, natijada sensorning o‘zini ishdan chiqishiga olib keladi. Bundan tashqari, pezoelektrik datchiklar katta chiqish qarshiligiga ega bo‘lib, kuchlanish kuchaytirgichi bilan ishlaganda kamchilik chiqish signalining kabel uzunligiga bog‘liqdir.
11-rasm. Sig‘imli o’zgartirgich sxemasi
Bu turdagi elektron uchun chiqish qiymatlari kuchaytirgichdan chiqarilgan kuchlanishning amplitudasi va fazasi hisoblanadi. Chiqish kuchlanishining sinusoidal tebranishi bilan (10-formula):
bu yerda Cx-konvertor kondensatorining tebranish ta’sirida sig‘imining o‘zgarishi; Uвх-tutashuvning ta’minlash kuchlanishi; Cэ-konvertor va qo‘rg‘oshin simlarining doimiy sig‘imi; R-yuk qarshiligi, ω-tebranishning doiraviy chastotasi.
Konvertorning sig‘im va katta vaqt konstantalaridagi kichik o‘zgarishlar uchun bunday sxemalardagi chiqish kuchlanishi kuchaytirgichning ta’minot kuchlanishiga va konvertor sig‘imining nisbiy o‘zgarishiga, ya’ni harakatga proporsional bo‘ladi va kichik vaqt konstantasi uchun chiqish kuchlanishi tezlikka proporsional bo‘ladi. Bunday o‘zgartirgichning asosiy kamchiliklari harorat va namlikning o‘zgarishiga hamda ta’minot simlarining (kabellarning) sig‘im va induktivligi ta’siriga bog‘liqligi bo‘lib, ularning kabel bilan birgalikda kalibrlash zarurligiga olib keladi.
|
| |