Для уменьшения влияния на ИП переменного электрического поля необходимо изолировать от корпуса все его токоведущие элементы или установить ИП на объекте через изоляционную прокладку.
Переходники следует приклеивать через тонкие прокладки из стекло. текстолита (0,5—1,0 мм) эпоксидным клеем холодного отверждения, например ВК-9, К-300, К-153 и др. Установочный резонанс широкодиапазонного преобразователя может уменьшаться при этом в 1,5—2 раза, а низкочастотного—на 5—10%, что для многих задач виброметрии является допустимым.
При использовании ИП с неизолированными и изолированными от объекта токоведущими элементами напряжение помехи на входе измерительного прибора определяют по формулам
где (Uн1 и Vн2 — напряжения помехи при использовании преобразователя, соответственно электрически неизолированного и изолированного от объекта; Е — ЭДС источника помехи; wн— круговая частота ЭДС источника помехи; tа = Rвх´Свх — постоянная времени цепи преобразователя; t2= Rвх(С1 + С2) — постоянная времени цепи помехи (Rвх — входное сопротивление измерительного прибора: С1 — емкость между нижним электродом пьезоэлемента и корпусом или между корпусом и объектом при креплении преобразователя через изоляционную прокладку, т. е. емкость изоляционной прокладки; С2 — емкость между верхним электродом пьезоэлемента и корпусом).
При креплении преобразователей через изоляционную прокладку электрическая помеха на входе измерительного прибора снижается примерно в 100 раз.
Способы электрической изоляции преобразователей от объекта представлены на рис. 19.
Описанные выше преобразователи с изолированными от корпуса токоведущими элементами иногда называют дифференциальными. Большинство конструкций ИП с изолированными токоведущими элементами имеют не полностью симметричный выход.
Дифференциальные преобразователи обладают еще большей помехозащищенностью. Дифференциальные ИП и преобразователи с изолированными токоведущими элементами обладают также малой чувствительностью к влиянию деформаций кабеля, переменным магнитным полям идр.
Рис. 19. Способы электрической изоляции преобразователей от объекта:
1 — преобразователь; 2 –переходник; 3. 5 – изоляторы; 4 — объект; 6 - винт
При измерении вибрации статоров, корпусов, подшипников и фундаментов электрических машин типа электрических двигателей и генераторов измерительные преобразователи могут подвергаться воздействию интенсивных переменных магнитных полей, напряженность которых иногда достигает десятков тысяч ампер на метр.
Влияние переменного магнитного поля на пьезоэлектрический ИП. обусловлено тремя причинами:
1) наведением электромагнитной ЭДС на выводные провода и токоведущие элементы;
2) явлением магнитострикции в деталях из ферромагнитных материалов;
3) возникновением вихревых токов в деталях ИП.
Чувствительность пьезоэлектрических ИП к переменному магнитному полю носит нелинейный характер, поэтому ее нельзя характеризовать величиной электрического напряжения на выходе преобразователя (помещенного в магнитное поле), отнесенного к единице индукции или напряженности магнитного поля. При этом следует указывать значение индукции или напряженности магнитного поля, при которых преобразователь. испытывался. Вследствие нелинейносги этой характеристики электрическое напряжение помехи, вызванной магнитным полем, содержит ряд гармонических составляющих: 50, 100, 150 Гц и т.д. Основными являются составляющие 50 и 100 Гц.
Составляющая 50 Гц возникает вследствие наведения электромагнитной индукции на соединительные провода и детали внутрикорпусного монтажа. Составляющая 100 Гц вызвана магнитострикцией ферромагнитного материала корпуса, инерционного элемента и других деталей преобразователя, а также пондеромоторной силой, возникающей при взаимодействии внешнего магнитного поля и вызванными им вихревыми токами.
Чувствительность преобразователей различных моделей к переменному магнитному полю небольшой напряженности представлена на рис. 20. График изменения составляющих 50 и 100 Гц от напряженности поля показан на рис. 21. Весовое соотношение составляющих 50 и 100 Гц и общий уровень помехи для преобразователей разных моделей могут изменяться в значительных пределах. Поэтому, если необходимо оценить действительную магнитную восприимчивость преобразователя, то его следует испытать дополнительно при той напряженности магнитного поля, при которой он должен быть использован.
В полях большой напряженности (до 4´105 А/м) характер чувствительности ИП к магнитному полю еще более усложняется.
Чувствительность ИП к механическим деформациям особенно проявляется при установке их на тонких стенках таких объектов, как редукторы, насосы и т. п. В этих случаях в местах установки преобразователя могут возникнуть большие изгибные деформации, которые вызывают о корпусе и в пьезоэлементе значительные механические напряжения, о приводит к изменению коэффициента преобразования. Для Уменьшения влияния механической деформации (уменьшения тензочувствительности) ИП увеличивают толщину основания (например, в аксе-
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
