振蕩丈量中,對傳感器的裝置固定疑問要極好思考,不合理的裝置固定和固定件的寄生振蕩會(huì)嚴(yán)峻地影響丈量成果。為了確保準(zhǔn)確的測驗(yàn)記載,對測振傳感器的裝置和固定,要注意下面幾個(gè)疑問:
1.首要要注意傳感器的裝置和測點(diǎn)安置方位能否反響被測目標(biāo)的振蕩特征。
2.傳感器與被測物需杰出固定,確保嚴(yán)密觸摸,銜接結(jié)實(shí),振蕩過程中不能有松動(dòng)。
3.思考固定件的構(gòu)造辦法和寄生振蕩疑問。
4.對小型、輕盈構(gòu)造的振蕩測驗(yàn),要注意傳感器及固定件的“額定”質(zhì)量對被測構(gòu)造初始振蕩的影響。
5.導(dǎo)線的接地、銜接,以及插件開關(guān)的銜接和觸摸疑問。
6.思考防潮和絕緣疑問等。
一、傳感器的裝置和測點(diǎn)安置
被測目標(biāo)測點(diǎn)的詳細(xì)安置和傳感器的裝置方位應(yīng)當(dāng)合理挑選。測點(diǎn)的安置和儀器裝置方位決議測到的是什么樣的頻率和幅值。實(shí)踐被測目標(biāo)都有主體和部件,部件和部件之間的差異,不合理的裝置布點(diǎn),會(huì)發(fā)生需測主體構(gòu)造振蕩時(shí),卻得到部件振蕩的數(shù)據(jù);而需測部件的振蕩時(shí),實(shí)踐卻取得了主體構(gòu)造的振蕩數(shù)據(jù)等紊亂景象。
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對一個(gè)有復(fù)雜部件的構(gòu)造物或一部機(jī)器,例如火車車廂的振蕩、車廂車體振蕩和車輪、車軸和軸箱蓋等幾個(gè)當(dāng)?shù)氐恼袷帞?shù)值、頻率差別是很大的。因而,必須找出能代表被測物所需求研討的振蕩方位,合理布點(diǎn)。在破碎巖層上,丈量基巖振蕩時(shí),就要去掉破碎層,將傳感器設(shè)置在基巖上。
在測點(diǎn)選定后,儀器的裝置,除筆直、水平等測驗(yàn)方向不要裝錯(cuò)外,在確定的裝置方位,可把儀器正向裝、旁邊面裝或倒裝,有時(shí)還需求裝置在伸出的固定部件上,不論那種裝置銜接辦法,都應(yīng)注意防止發(fā)生額定的寄生振蕩,而能較真實(shí)地反映需測振蕩的實(shí)踐情況。
二、傳感器與被測目標(biāo)的觸摸和固定
在測振過程中,傳感器需求與被測物杰出觸摸(必要時(shí)傳感器與被測物間應(yīng)有結(jié)實(shí)的銜接),如果在水平方向發(fā)生滑動(dòng),或許在筆直方向脫離觸摸,都會(huì)使測驗(yàn)成果嚴(yán)峻畸變,使記載無法運(yùn)用。這在通常的位移波形上反響是很清楚的,脫離觸摸和滑動(dòng)時(shí),表現(xiàn)為大振幅和長周期的阻尼振蕩,如圖1所示,從這么的記載上是很難得到牢靠的數(shù)據(jù)的。
經(jīng)驗(yàn)標(biāo)明,當(dāng)水平或筆直加速度值超越0.1時(shí),就要予以注意。超越此值時(shí),儀器應(yīng)思考固定辦法,能夠用雙面壓緊的辦法,把傳感器壓緊固定,或許選用負(fù)載繃簧固定,或用底腳螺栓扣件等等,凡能確保傳感器在測驗(yàn)過程中能與被測物杰出結(jié)實(shí)觸摸的辦法,都能夠選用。
三、固定件的構(gòu)造、固定辦法和寄生振蕩
儀器固定中選用固定件,使傳感器與被測物體中增加了一個(gè)彈性墊層。固定件自身所發(fā)生的振蕩,即是寄生振蕩。振蕩測驗(yàn)中,首要應(yīng)盡量削減不必要的固定件,最佳使傳感器直接固接于被測物上,僅在必要時(shí)才設(shè)置固定件。杰出的固接,請求固定件的自振頻率大于被測振蕩頻率5~10倍以上,這時(shí)可使寄生振蕩減小。實(shí)踐上由于測驗(yàn)的需求和裝置條件的約束,必定的固定件和銜接辦法老是不可防止的?,F(xiàn)以壓電式加速度計(jì)為例,介紹下述幾種裝置辦法。
(1)用鋼螺栓;
(2)用絕緣螺栓和云母墊圈;
(3)用永久磁鐵;
(4)用膠合劑和膠合螺栓;
(5)用蠟和橡膠泥粘附;
(6)用手持探針。
1.鋼螺栓法;2.絕緣螺栓和云母墊圈法;3.永久磁鐵法;4.膠合劑法;5.蠟和橡膠泥粘附法;6.手持探針法。
這六種裝置辦法,各有不同特色。
第一種裝置辦法的頻率響應(yīng)最佳,基本契合加速度計(jì)實(shí)踐校準(zhǔn)曲線所請求的條件。若裝置面不非?;瑵?,那么用螺釘擰緊加速度計(jì)之前,最佳在外表涂一薄層硅潤滑脂,以便增加裝置剛度。每次運(yùn)用裝置螺栓時(shí),特別注意不要將螺栓徹底擰入加速度計(jì)基座的螺孔中,否則,會(huì)引起加速度計(jì)基座面曲折,影響加速度計(jì)的靈敏度。
第二種裝置辦法是,當(dāng)加速度計(jì)和振蕩體之間需求電絕緣時(shí)選用。運(yùn)用絕緣螺栓和薄云母墊層,因云母的硬度較好,這么頻率響應(yīng)較好。運(yùn)用時(shí)應(yīng)使墊圈盡可能薄(云母容易地被剝成薄層)。
第三種裝置辦法是,運(yùn)用永久磁鐵的吸引力固定。該磁鐵也需和振蕩件電絕緣。磁鐵運(yùn)用閉合磁路,所以在加速度計(jì)處,實(shí)踐上沒有泄漏磁場。這種裝置辦法,不適用于加速度幅值高于200g的規(guī)模;當(dāng)溫度為150℃時(shí),可答應(yīng)短時(shí)間運(yùn)用。
第四種裝置辦法是,當(dāng)適合用膠合技能時(shí),此辦法是便利的,由于能夠隨時(shí)移動(dòng)加速度計(jì)。最佳用501膠和環(huán)氧樹脂銜接膠合螺栓。
第五種辦法是,運(yùn)用一薄層蠟,將加速度計(jì)粘附在振蕩物體的面上,盡管蠟的硬度差,但此種裝置辦法給出了一個(gè)非常好的頻率響應(yīng)。在較高溫度下,蠟的硬度變小,導(dǎo)致它的頻率響應(yīng)變壞。應(yīng)當(dāng)防止運(yùn)用軟膠或樹脂,后者有去耦效果,會(huì)濾掉一些頻率成分。
第六種辦法是,用手持探針丈量,即運(yùn)用可更換的圓頭和尖頭探針。這種辦法適用于快速測驗(yàn)例如在某些測驗(yàn)地址很多而又不要固定的場合??墒牵瑴y驗(yàn)頻率不能太高,通常要小于1000赫茲的頻率規(guī)模,由于這時(shí),儀器的裝置自振頻率很低。
各種裝置辦法取得的壓電晶體頻率響應(yīng)曲線如圖3所示,供用壓電晶體加速度計(jì)測驗(yàn)時(shí)參閱。
1.用鋼螺栓裝置;2.用絕緣螺栓和云母墊圈裝置;3.用永久磁鐵裝置;4.用軟膠裝置;5.用蠟裝置;6.用手持探針裝置。
別的,在裝置中要注意對壓電晶體加速度計(jì)螺栓的裝置力矩不能太大,否則會(huì)損壞加速度計(jì)基體上的螺紋和加速度計(jì)殼體,特別運(yùn)用絕緣螺栓時(shí),通常不能接受大于36公斤一厘米的力矩。因而,螺栓的裝置力矩定為不大于18公斤一厘米,以運(yùn)用4英寸扳手為宜。
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