ZETLAB [тема: Консультация по возможности применения акселерометра]

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 21:00:06 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Добрый день, Руслан. Да, полярность датчика имениться не может, она определяется один раз и на весь период эксплуатации.
13.09.2016 21:00:06, Manager ZETLAB.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:59:12 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Добрый день. Полярность датчика определяется один раз и на весь период эксплуатации. Ведь она меняться не может, не так ли?
13.09.2016 20:59:12, Руслан Дубровин.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:56:48 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Проверять необходимо сам датчик. От измерительной аппаратуры полярность датчика не зависит.
13.09.2016 20:56:48, Manager ZETLAB.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:56:42 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Используя один и тот же датчик АР 98-100-01 в паре с одним виброанализатором (последовательность сборки измерительной цепи всегда одинаковая) разве возможно изменение полярности? Может я что-то недопонимаю. Проверять необходимо каждый конкретный датчик в конкретном комплекте измерительной аппаратуры - я так понял!?
13.09.2016 20:56:42, Руслан Дубровин.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:56:28 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Да, знаки определены правильно. Но, следуя совету более опытных сотрудников, советую вам каждый раз проверять полярность датчика.
13.09.2016 20:56:28, Manager ZETLAB.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:56:16 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Здравствуйте. С используемой терминологией полностью согласен. Т.е. знаки определены нами правильно, как Вы считаете?
13.09.2016 20:56:16, Руслан Дубровин.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:55:57 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Здравствуйте, Руслан. Здравствуйте, Андрей. Вопрос о положительном направлении акселерометра возникает редко, но всё же он иногда возникает. Поэтому я подробно опишу как определяется направление акселерометра. В вопросе измерений непререкаемым стандартом являются датчики Bruel&Kjaer. И мы, и GlobalTest ориентируемся на него. Мы калибруем акселерометры на эталонном акселерометре Bruel&Kjaer 8305S. В его описании сказано следующее: "Polarity is negative on the center of connector for an acceleration directed from the base into the body of the accelerometr". Что в переводе означает: "Отрицательная полярность считается от центра соединения с кабелем для ускорения направленного от основания в корпус акселерометра". И для простоты у них на корпусе стрелкой отмечено направление вверх, которое считается положительным. Кроме того, считаю нужным заметить, что говорить о направлении перемещения датчика не совсем верным, так как эта терминология вносит порой путаницу в обсуждение. Корректнее говорить о сжатии и растяжении датчика. То есть, при движении штока вверх датчики AP98, AP2037 и BC110 сжимаются, а при движении вниз разжимаются. Терминология "сжатия-растяжения" также остаётся уместно при опробовании датчика в руках или опробовании лёгким ударом. И в заключении, хочу добавить, что при сравнении схем указанных датчиков, я пришёл к выводу, что для того чтобы узнать знак выходного сигнала необходимо перенести вектор приложенной силы на пъезоэлемент и направление этой силы покажет знак сигнала. http://globaltest.ru/page/vpoicp_obsh98/ http://globaltest.ru/page/vpoicp_obsh2037/ http://www.zetms.ru/catalog/vibrodats/icp/vc110.php
13.09.2016 20:55:57, Manager ZETLAB.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:55:46 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Здравствуйте, Андрей Николаевич! Спасибо за столь оперативный ответ. У меня были небольшие сомнения по поводу полученных результатов. Хотелось еще раз убедится в их правильности. Думаю, сомнения сняты. Полученный мной результат такой же как и у Вас. Еще раз спасибо за ответ.
13.09.2016 20:55:46, Руслан Дубровин.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:47:40 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
"Руслан Дубровин пишет: Добрый день. Пользуюсь АР 98-100-01. Возник вопрос о направлении перемещения и выдачи соответствующего сигнала. Подскажите, пожалуйста, в каком направлении перемещения датчика сигнал "+", а когда "-"? Заранее благодарен." Здравствуйте, Руслан! Мы тоже задались таким же вопросом, но только при использовании вибродатчика АР2037-10 и провели исследование. Не знаю можно ли датчики АР 98-100-01 и АР 2037-10 сопоставить, но результат нами получен. Положительное и отрицательное направления перемещения указаны на фото: Если я не прав - поправьте.
13.09.2016 20:47:40, Андрей Николаевич.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:46:39 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Здравствуйте! Какая конструкция используется в вибродатчике типа АР2037-10: - пьезоэлемент, закрепленный в центре и работающий под действием силы сжатия; - цилиндрический элемент, работающий под действием срезывающей силы; - плоский пьезоэлемент, работающий под действием срезывающий силы; - три пьезоэлемента, работающие под действием срезывающей силы - или какая-то другая конструкция? Заранее спасибо.
13.09.2016 20:46:39, Андрей Николаевич.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:44:50 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Добрый день. Пользуюсь АР 98-100-01. Возник вопрос о направлении перемещения и выдачи соответствующего сигнала. Подскажите, пожалуйста, в каком направлении перемещения датчика сигнал "+", а когда "-"? Заранее благодарен.
13.09.2016 20:44:50, Руслан Дубровин.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:44:09 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Спасибо. Вопросов пока не осталось, т.к. ´в поле´ ещё не выходили. Сейчас основная проблема в том, что на низких частотах (до 17 Гц) вибраторы не могут сдвинуть с места пластину с грузом (а по ТЗ 5 Гц это минимум), а свыше 17 Гц нагрузка на вибраторы такая большая, что превышает их номинальный ток в 5 раз. У них между вибраторами стоит ещё ´черный ящик´, который каким-то образом взаимодействует с вибраторами. И коэффициенты передачи рассчитаны, видимо, неверно. Ну и максимальной амплитудой 3.75 мм, естественно, нет. Вообщем конструкторам ещё дорабатывать и дорабатывать свою разработку.
13.09.2016 20:44:09, Баранов Александр.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:43:57 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
По вашему описанию нарисовал схему. Оранжевые фигуры - вибраторы, заштрихованный серый прямоугольник - пластина в основании, серый прямоугольник - монтажная пластина. Могу предположить, что задумка состояла в том, чтобы пружина реагировала на вибрацию и входила в резонанс. В этом случае необходимо тщательно выбирать пружину, чтобы она и груз могла удержать, и в резонанс войти на частоте вибраторов с нужной амплитудой. Задача как мне кажется нетривиальная. Механический вибростенд на кривошипно-шатунном механизме справился бы с задаче лучше, но это уже не в области моей компетенции. Остались ли у вас ещё вопросы по нашей продукции?
13.09.2016 20:43:57, Manager ZETLAB.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:43:33 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Грубо говоря, две параллельные пластины, между ними перпендикулярно к плоскости пластин ось с пружиной. На одной из пластин размещены вибраторы, на другую монтируется изделие. Вибраторы включаются и через ось с пружиной передают колебания на пластину с изделием. Данная конструкция уже показала себя с наихудшей стороны, как не отвечающая требования ТЗ. Почему её так сконструировали - не знают даже разработчики;) Мы с самого начала предлагали электродинамический вибростенд.
13.09.2016 20:43:33, Баранов Александр.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:43:20 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Если я правильно понимаю, то схема вашей установки выглядит примерно так:
13.09.2016 20:43:20, Manager ZETLAB.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:42:47 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Здравствуйте! Вибростенд представляет собой конструкцию, состоящую из: основания, двух вибраторов, вертикальной оси (в нижней её части расположены вибраторы) и горизонтально ориентированного листа квадратной формы, расположенной перпендикулярно вертикальной оси. Т.е. вибраторы - ось - лист. На лист устанавливается изделие. Колебания, по задумке авторов вибростенда, происходят в вертикальной оси.
13.09.2016 20:42:47, Баранов Александр.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:42:14 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Уважаемый Александр. В ТЗ от вашего заказчика прозвучала "странная" фраза: Максимальная центробежная сила - 3840 кг. что в контексте Максимальная амплитуда колебаний при максимальном весе изделия - 3.75 мм. Рабочий диапазон частот 5-60 Гц. прозвучало довольно странно. Не могли бы вы уточнить на каких испытательных стендах будет будут проходить испытания? Если требуются испытания на центрифуге, тогда акселерометр AP2037-10 не подойдёт, так как он измеряет дифференциальную составляющую ускорения. Понадобится датчик линейного ускорения ВС 201 или ВС 202. https://zetlab.com/shop/datchiki/akselerometryi/emkostnyie-akselerometryi-datchik-lineynogo-uskoreniya/vs-201/ и https://zetlab.com/shop/datchiki/akselerometryi/emkostnyie-akselerometryi-datchik-lineynogo-uskoreniya/vs-202/ Если все испытания проходят исключительно на вибростендах, тогда всё в порядке и мы имеем расхождение в терминологии с заказчиком.
13.09.2016 20:42:14, Manager ZETLAB.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:41:21 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Здравствуйте. Если принять, что D это размах перемещения, то тогда в результате получится размах виброускорения, а это не совсем то что необходимо. При работе в диапазоне низких частот ( 5 - 30 Гц ) ограничивающим параметром является предельное перемещение штока вибростенда. Я, к сожалению, модель вашего вибростенда не знаю, поэтому проведу расчёт для предельного перемещения 7 мм. На частоте 30 Гц виброускорение будет максимально возможным и будет равно: A(30) = (2 * pi * 30 Гц)^2 / 1000 * 7 мм = 248 м/с^2 = 25,3 g на частоте 5 Гц виброускорение будет минимально возможным и будет равно: A(5) = (2 * pi * 5 Гц)^2 / 1000 * 7 мм = 6,9 м/с^2 = 0,7 g Таким образом амплитуда виброускорения на частоте 5 Гц будет в 714 раз меньше предельно измеримой. При подключении датчика к анализатору ZET017 разрядность, которого составляет 16 бит, квантование аналогового сигнала будет проводится всего по 16 - 1 - 9 = 6 битам (1-й старший бит исключается, 512 < 714 < 1024, т.е. 2^9 < 2^log2(714) < 2^10 ). 2 младших бита обычно создают "цифровой шум", по этому соотношение сигнал/шум будет составлять всего 24 дБ в лучшем случае (1 бит = 6 дБ) для 5 Гц и 60 дБ для 30 Гц. В наших устройствах есть возможность изменения динамического диапазона измерений с шагом в 10 раз. То есть, с каждым шагом максимальная амплитуда измерений и погрешность измерений, связанных с цифровыми шумами, уменьшаются в 10 раз (соотношение сигнал/шум растёт на 20 дБ). В вашем случае при проведении испытаний в диапазоне частот от 5 до 30 Гц вы можете уменьшить диапазон в 10 раз. Предельная амплитуда измерения виброускорения составит 50 g, а соотношение сигнал/шум составит 44 дБ для 5 Гц и 80 дБ для 30 Гц. Но необходимо заметить, что при уменьшении динамического диапазона будет расти вклад в суммарную погрешность со стороны фоновых шумов, т.е. датчики будут слышать любой посторонний шум: вибрации здания, шаги, разговор и прочее.
13.09.2016 20:41:21, Manager ZETLAB.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:40:13 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Спасибо за оперативный ответ. А разве D в вашей формуле это не размах колебаний (двойная амплитуда)? В таком случае нужно умножить правую сторону равенства на 2, что бы перести размах в амплитуду, ведь наши 7 мм амплитуды = 14 мм размаха. В таком случае при 60Гц ускорение достигнет 200g, что тоже покрывается датчиком. Ещё вопрос. При работе в диапазоне (5-30) Гц как сильно изменится погрешность измерения виброускорения (а значит амплитуды и виброскорости, их автоматически обрабатывает программа Виброметр) по сравнению с измерениями, выполненными в амплитудном диапазоне виброускорения, близким к предельным значения нашего датчика?
13.09.2016 20:40:13, Баранов Александр.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:40:02 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
Здравствуйте. Выбранный вами датчик АР2037-10 имеет амплитудный диапазон измерения виброускорения 500 g. Рассчитав по формуле ускорение вибростенда, я получил, что при частоте вибрации 60 Гц и амплитуде перемещения 3,75 мм ускорение равно: A = (2 * pi * F)^2 / 1000 * D = (2 * pi * 60 Гц)^2 / 1000 * 3,75 мм = 533 м/с^2 = 54,3 g Таким образом, амплитудный диапазон датчика достаточен для измерений. Даже если амплитуда перемещения вырастет до 7 мм, ускорение вырастет до 101 g.
13.09.2016 20:40:02, Manager ZETLAB.

Консультация по возможности применения акселерометра

Tue, 13 Sep 2016 20:38:46 +0300

Консультация по возможности применения акселерометра в форуме Форум по вопросам о продукции компании ZETLAB.
День добрый. Несколько лет назад приобели в вашей компании анализатор спектра A17-U8 и акселерометр AP2037-10. Предназначение - измерение частоты и амплитуды колебаний пластины (расположена горизонтально) вибростенда. Приводится сия установка в действие вибратором. Вибростенд только сейчас вошел в завершающую стадию сборки, а у нас появились сомнения в правильности выбранного акселерометра. ТЗ от разработчиков звучит так, дословно (им его спустили "сверху"): Максимальная амплитуда колебаний при максимальном весе изделия - 3.75 мм. Максимальная центробежная сила - 3840 кг. Рабочий диапазон частот 5-60 Гц. Ударных воздействий не будет, измерять их соответственно не нужно. Правильно ли мы подобрали датчик, достаточная ли чувствительность??? А если амплитуда колебаний вырастет до 7 мм, то сможем ли мы её измерить? С Уважением, А.В. Баранов ФГУП "НПП "Прогресс", г. Омск
13.09.2016 20:38:46, Баранов Александр.