Материал: ПОСОБИЕ_НОВИКОВ

Тип датчика	Первичная измеряемая величина	Вторичная измеряемая величина	Преобразователь
Сейсмометр	Абсолютное перемещение	Относительное перемещение	Потенциометр, трансформатор
Вибрационный датчик скорости	Абсолютная скорость	Относительная скорость	Переменная индуктивность
Акслерометр	Абсолютное ускорение	Относительное перемещение , деформация, восстанавливающая сила	Потенциометр, трансформатор, пьезоэлектрический элемент

Перепишем общее уравнение в символическом виде путем преобразования Лапласа с оператором p:

. (5.89)

Из последнего выражения имеем

. (5.90)

Введем далее обозначения

Тогда из (5.90) получим

. (5.91)

По физическому смыслу здесь:

- собственная круговая частота колебаний массы M на пружине с жесткостью c (- собственная частота);

- коэффициент демпфирования.

Для режима синусоидальных колебаний после подстановки из выражения (5.91) можно перейти в частотную область исследований.

Рассмотрим несколько случаев.

Сейсмический датчик перемещений

В этом случае чувствительность

где в соответствии с таблицей 5.4 имеем , а.

Тогда (5.91) дает

(5.92)

В этом случае - фильтр верхних частот второго порядка с частотой среза.

Амплитудно-частотная характеристика имеет вид, представленный на рисунке 5.24.

Использование такого датчика ограничено для измерения вибрационных перемещений, т.к. их частота .

Сейсмический датчик скорости

При измерении скорости вибрационных колебаний можно воспользоваться в качестве вторичной измеряемой величины относительным перемещением.

Первичная чувствительность в этом случае согласно (5.91) запишется

. (5.93)

Рабочий диапазон частот определяется членом в знаменателе (5.93). Для его увеличения нужно увеличивать демпфирование. Но это плохо, поскольку в этом случае уменьшается быстродействие датчика. Поэтому лучше в качестве вторичной величиныбрать относительную скорость.

Тогда

, (5.94)

что аналогично датчику перемещений (см. (5.92)).

Преобразование скорости перемещения относительно корпуса в электрический сигнал обычно обеспечивается катушкой, связанной с массой M, и перемещающейся относительно магнитного сердечника, скрепленного с корпусом датчика.

Принципиальная схема сейсмического датчика скорости представлена на рисунке 5.25, где 1- магнитный сердечник; 2 – катушка; 3- чувствительная масса; 4 – пружина; 5 – демпфер; 6 – движущаяся конструкция;e_т – э.д.с., индуцируемая в катушке за счет движения массы M.

Сейсмический датчик ускорения

Входная величина – ускорение - измеряется либо в [м/с] либо в [g].

Перемещение - вторичная измеряемая величина, которая определяется одним из 3 – х способов:

- непосредственно акселерометрами, снабженными потенциометрами, трансформаторами, переменными емкостями;

- посредством деформации упругого чувствительного элемента, поддерживающего сейсмическую массу, т.е. тензометрическими акселерометрами;

- посредством восстанавливающей силы Cz, пропорциональной перемещению , т.е. пьезоэлектрическими акселерометрами.

Первичная чувствительность в этом случае определяется в соответствии с (5.91) как

, (5.95)

и является фильтром нижних частот.

5.10. Датчики скорости, расхода и уровня жидкости

5.10.1. Элементарные понятия

Движущаяся жидкость - это течение. На практике описание течения требует измерения скорости, плотности, давления и температуры в различных точках потока.

В некотором диапазоне условий физические параметры течения в данной точке могут быть постоянными или изменяться во времени.

В первом случае течение называется ламинарным, во втором - турбулентным.

Для облегчения описания и сравнения различных течений в механике жидкости обычно т пользуются безразмерными критериями, позволяющими уменьшить число параметров, которыми определяется рассматриваемое течение.

В случае изотермического течения несжимаемой жидкости (плотность ρ и температура T постоянны) единственным безразмерным параметром, достаточным для определения этого течения, является число Рейнольдса

, (5.96)

где - характерная скорость течения (например, средняя скорость в трубе, определяемая выражением, в котором- объемный расход,- площадь поперечного сечения трубы);

- характерная длина (например, диаметр трубы);

- кинематическая вязкость жидкости, т.е. отношение динамической вязкости жидкости к ее плотности.

В аналогичных геометрических условиях два изотермических течения несжимаемой жидкости подобны, если их числа Рейнольдса одинаковы.

Пример. Имеется два течения в трубах диаметром и.

Пусть и- средние скорости течения в них, аи- соответствующие вязкости.

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/284677

Смотрите также:

Административное расследование
Внутренняя картина здоровья у студентов: когнитивный аспект детерминации
Внутритробная ультразвуковая диагностика врождённых аномалий
Задачи - бактериальные менингиты Королева
лабораторная 7 - Управление пользователями в операционной системе LINUX (автовосстановление)
Муниципальное управление в сфере здравоохранения
Практическая Акинфеева
Соотношение некоторых преступлений 34 главы Уголовного кодекса Российской Федерации с преступлениями против военной службы
Социальные конфликты в современном обществе
Экономический расчет участка