Проблемы и вопросы при работе с виброизмерительными СИ

[Just_Cyril 0]

Здравствуйте, уважаемые форумчане!

Работаем на оборудовании Bruel & Kjaer: вибростолы 4808 и 4809, усилители для них 2719 и 2718. Так же используем датчики 8305, 4321, 4371 и 4375 с усилителями 2525 и Nexus.

В процессе работы заметил такой факт: если мы калибруем тот же 4371 относительно 8305 методом "спина к спине", то все проходит прекрасно.

Если же мы устанавливаем 4371 "вниз головой" на переходную пластину из комплекта стола 4808, то при калибровке на частотах больше 1 кГц относительно того же 8305 начинается сильное расхождение в показаниях.

Изначально грешили на неправильную затяжку датчиков и отсутствие фиксаторов резьбы, однако это не единичный случай для многих типов датчиков и вариантов крепления.

Сталкивался ли кто-нибудь с подобным? На что стоит обратить внимание?

P.S. возможно, на форуме и был ответ, но я пока на него не наткнулся в рамках поиска по "вибр*", буду благодарен за предоставление ссылки на обсуждения.

P.P.S. если у кого-либо есть хорошая литература по поводу калибровки и поверки виброакустических СИ (помимо основных МИ и ГОСТов), то буду крайне признателен. За мой небольшой стаж уже понял, что в таком, казалось бы, простом направлении существует очень много тонкостей, хотелось бы больше понимать происходящие процессы.

Изменено 14 Ноября 2016 пользователем Just_Cyril

[scbist 1761]

Если же мы устанавливаем 4371 "вниз головой"

А как это вы делаете? В описании на датчик разве не указано его рабочее положение?

Пока не понимаю, как вы и что делаете.

Попробую понять причину расхождений на базе своего опыта. Вибродатчики с которыми я работал представляют собой пьезоэлемент к которому прикреплен грузик. Когда датчик вибрирует грузик пытается остаться в покое. Т.е. пьезоэлемент перемещается, а грузик пытается остаться неподвижным. Естественно, при этом он давит на пьезоэлемент с частотой перемещения и силой пропорциональной массе груза. Если вы переворачиваете датчик вниз головой, то груз уже не давит на элемент. Т.к. грузик несколько подпружинен, то контакт с элементом остается, но силу создает уже не вес, а пружинка. На низких частотах грузик еще успевает давить на элемент, а на высоких он, вероятно, просто качается на пружинке, а не на пьезоэлементе. Вот сигнал и расходится с ожиданием.

Пьезоэлемент и груз обычно не монолитны, т.е. не склеены, а каждый отдельно.

[Just_Cyril 0]

Попробую понять причину расхождений на базе своего опыта. Вибродатчики с которыми я работал представляют собой пьезоэлемент к которому прикреплен грузик. Когда датчик вибрирует грузик пытается остаться в покое. Т.е. пьезоэлемент перемещается, а грузик пытается остаться неподвижным. Естественно, при этом он давит на пьезоэлемент с частотой перемещения и силой пропорциональной массе груза. Если вы переворачиваете датчик вниз головой, то груз уже не давит на элемент. Т.к. грузик несколько подпружинен, то контакт с элементом остается, но силу создает уже не вес, а пружинка. На низких частотах грузик еще успевает давить на элемент, а на высоких он, вероятно, просто качается на пружинке, а не на пьезоэлементе. Вот сигнал и расходится с ожиданием.

Пьезоэлемент и груз обычно не монолитны, т.е. не склеены, а каждый отдельно.

Да, такой принцип работы мы понимаем, в этом и заключается вопрос.

В приложении прикрепил РЭ на систему 3629 (upd: не могу прикрепить PDF-файл, почему-то. Могу отправить на почту Вам, если сообщите). На страницах 9-10 как раз идет описание конструкции и рисунки 3-2 и 3-3, из которых понятно, как производится крепление.

Т.е. это стандартная компоновка для систем Bruel & Kjaer на базе стола 4808, которую и мы используем.

Если посмотреть руководство дальше, то можно найти информацию, что такая компоновка реализует метод замещения при поверке и калибровке датчиков. Сначала относительно 8305 настраивается "перевернутый" 4371, а потом уже проводится серия измерений по показаниям 4371. Но нигде нет информации о том, насколько сильно и как отличаются показания для этих двух датчиков.

Если мы используем систему Pulse от B&K, то она сама периодически проводит сличения (нужно установить 8305 на рабочую поверхность, после чего она подает шумовой сигнал и проводит поднастройку 4371, если я правильно понял описание). Однако у нас нет системы Pulse, мы используем анализатор спектра Zet 017 и его программную среду SCADA с ПО для автоматизации рабочего места. И сейчас при проведении поверки и калибровке датчиков заметили то, что я указал в первом посте. И нас это смутило. То ли мы сейчас просто должны принять эти данные как факт и использовать их, учитывая все отклонения в показаниях "перевернутого" датчика, то ли мы все-таки что-то не так делаем.

Изменено 15 Ноября 2016 пользователем Just_Cyril

[scbist 1761]

Т.е. это стандартная компоновка для систем Bruel & Kjaer на базе стола 4808

Стол столом, но у конкретного датчика это может не применяться. Надо посмотреть, допустимо ли для данного датчика такое применение. Вы знаете, что датчики могут быть и многокомпонентными и разных вариантов исполнения. Для кого-то данное крепление родное, а для кого-то, нет.

[scbist 1761]

Закралась крамольная мысль, а может приспособление для крепления датчиков с трещиной или еще какой-нибудь неисправностью? Попробуйте закрепить датчик вниз головой, но другим способом, без приспособления.

[Just_Cyril 0]

Закралась крамольная мысль, а может приспособление для крепления датчиков с трещиной или еще какой-нибудь неисправностью? Попробуйте закрепить датчик вниз головой, но другим способом, без приспособления.

Нет, с креплением все хорошо.

Сейчас под рукой появился доступ к аналогичной системе 3629, причем с управлением системой Pulse, ситуация подобная.

У нас, в приницпе, появился иной вариант: у 8305 АЧХ зависит от массы, которой его "подгружают". Все эти данные есть как в официальном паспорте и заводском сертификате от B&K, так и в протоколах поверки на наших ГВЭТах. И вот с этим у нас и были проблемы, кажется, нужно быть аккуратнее в подборе нагрузочной массы.

В остальном же АЧХ перевернутого 4371 в диапазоне до 10 кГц соответствует паспортной, как оказалось. Что, с одной стороны, немного удивило, с другой, облегчает дальнейшую деятельность.

[dima1975 3]

Действительно, АЧХ 8305 зависит от массы нагрузки. Обычно при поверке предоставляем АЧХ без нагрузки, 10 и 40 гр. Поэтому для такого датчика оптимально использовать специально сделанную колбу или использовать эталонные вибропреобразователи, у которых АЧХ не зависит от нагрузки, например, PCB 301A11. Мы сами производим виброустановку поверочную DVC-500, 1 разряд по ГОСТ 8.800-2012, и модернизируем Брюль и Къер.

[izmeritelp 0]

В продаже имеется немецкий калибровочный вибростенд

Ссылка на описание и технические характеристики: http://izmeritelnyepribory.ru/view/vibrostendyi/rft_11075_ese201.html

[dima1975 3]

В 14.02.2017 в 17:59, dima1975 сказал:

Действительно, АЧХ 8305 зависит от массы нагрузки. Обычно при поверке предоставляем АЧХ без нагрузки, 10 и 40 гр. Поэтому для такого датчика оптимально использовать специально сделанную колбу или использовать эталонные вибропреобразователи, у которых АЧХ не зависит от нагрузки, например, PCB 301A11. Мы сами производим виброустановку поверочную DVC-500, 1 разряд по ГОСТ 8.800-2012, и модернизируем Брюль и Къер.

Добрый день. Предлагаю развивать общение по теме поверочных виброустановок и поверки средств измерений вибрации. За последние несколько лет резко увеличилось количество средств измерений вибрации, производителей поверочных виброустановок  - вторичных эталонов, эталонов 1-го и 2-го разрядов и , соответственно, аккредитованных поверочных лабораторий в области вибрации. Обеспечение поверки конкретных типов средств измерений вибрации в рамках создания собственной лаборатории (требует анализа метрологических характеристик для подбора виброустановки), или передача на поверку в сторонние организации является актуальной задачей метролога. Имею опыт в этой области. Пишите в теме или на dmi-solodkin@yandex.ru