ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ НИЗКОЧАСТОТНОЙ КАЛИБРОВКИ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ

  • Михаил Юрьевич Захарченко
  • Артем Олегович Кузнецов
  • Александр Сергеевич Яковишин
  • Виктор Павлович Батищев
  • Богдан Николаевич Костянчук
  • Олег Владимирович Захаров
Ключевые слова: акселерометр, калибровка акселерометров, вращение в поле силы тяжести, калибровочный стенд, калибровочный вибростенд, виброметр, АЧХ, ФЧХ

Аннотация

Существующие на сегодняшний день средства и методы вибрационных испытаний находят свое применение во многих областях науки и техники, особенно в приборостроении, где требуется испытательное или калибровочное воздействие на испытуемый прибор или детали узлов машин. При инженерно-сейсмологических исследованиях для мониторинга технического состояния и изучения характеристик сооружений и конструкций наибольшее применение получили измерительные приборы – сейсмоакселерометры с пределами измеряемых ускорений от 10–3 м/с2 до нескольких м/с2, характеризующиеся диапазоном измеряемых частот от 0,1 до 100 Гц. Изменение вибраций этого диапазона частот предъявляет особые требования к характеристикам средств измерений, а также к методам их испытаний и калибровки. Однако на практике наибольшее распространение получили электродинамические калибровочные вибростенды, работающие в частотном диапазоне от 5 Гц до 20 кГц с амплитудой до нескольких десятков м/с2. В статье рассмотрены особенности методики калибровки индукционных и пьезоэлектрических акселерометров путем поворота оси чувствительности испытуемого прибора в гравитационном поле Земли, приведены примеры средств и методов испытаний иными способами на электродинамических, механических и гидравлических вибростендах. Проанализированы достоинства и недостатки рассматриваемой методики испытаний и калибровки по сравнению с аналогичными. Описана конструкция и работа калибровочного стенда, основанная на повороте оси чувствительности испытуемого прибора в гравитационном поле Земли; приведены формулы для расчета входного ускорения, действующего вдоль оси чувствительности прибора. На основании этого предложена кинематическая схема стенда, математическая модель методики калибровки в виде структурной схемы. В статье представлены экспериментально полученные данные испытуемого прибора: амплитудно-частотная характеристика и фазо-частотная характеристика датчика. Проведено сравнение экспериментальных данных с данными, полученными из математической модели процесса калибровки.

Опубликован
2019-06-26
Выпуск
Раздел
Технические науки