CC BY
2
Юсупов А.Р., кандидат технических наук
доцент
Ферганский политехническцй институт
Узбекистан
КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ, ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ
Аннотация. Технические средства, имеющие нормируемое метрологическое описание и предназначенные для измерения, называются средствами измерений. Виброметры используются для измерения механических колебаний. Виброметры, предназначенные для определения повторяемости колебаний, называются повторителями, а виброметры, предназначенные для определения амплитуды колебаний, называются амплитудомерами.
Ключевые слова: индикатор, прибор измерения, измерительное оборудование, измерительные системы, колебания, вибромарка, виброграф.
Yusupov A.R., candidate of technical science
associate professor Fergana Polytechnic Institute
Uzbekistan
CLASSIFICATION OF MEASURING DEVICES, DEVICES FOR MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS
Annotation. Technical means that have a standardized metrological description and are intended for measurement are called measuring instruments. Vibrometers are used to measure mechanical vibrations. Vibrometers designed to determine the repeatability of vibrations are called repeaters, and vibrometers designed to determine the amplitude of vibrations are called amplitude meters.
Key words: indicator, measuring device, measuring equipment, measuring systems, vibrations, vibration mark, vibrograph.
Вступление
Свойства, которые определяются без помощи органов чувств человека, должны быть определены каким-то образом и зафиксированы в чем-то. Технические устройства, предназначенные для определения физических свойств, называются индикаторами. Магнитная стрелка компоса является индикатором напряженности магнитного поля, лампочка электрического освещения-индикатором электрического напряжения,
лакмусовая бумага-индикатором активности ионов водорода в растворах [1].
Материалы и методы
Сюда входят эмпирические методы, такие как моделирование, установление фактов, эксперимент, описание и наблюдение, а также теоретические методы, такие как логические и исторические методы, абстракция, дедукция, индукция, синтез и анализ, а также методы эвристических стратегий. Материалами исследования являются: научные факты, результаты предыдущих наблюдений, опросов, экспериментов и тестов; средства идеализации и рационализации научного подхода.
С помощью индикаторов определяется наличие измеряемой физической величины. При этом индикаторы выполняют ту же функцию, что и органы чувств человека.
Поскольку индикаторы должны воспринимать возникновение свойств окружающей среды, их важным техническим описанием является точка касания (точка ощущения). Чем меньше точка воздействия, тем слабее свойства регистрируются на индикаторе [2].
Определение физической величины и ее измерение-это не одно и то же. Чтобы измерить, как уже упоминалось, необходимо сравнить неизвестный размер с известным размером, а первое выразить через второе в кратных или долях. Если существует физическая величина определенного размера, она используется для прямого сравнения. Например, длина измеряется линейкой, прямой угол-транспортиром, масса-обмотками и весами, а электрическое сопротивление-магазином сопротивлений. Если физическая величина определенной величины отсутствует, то определяется реакция измеряемой величины в приборе, в котором регистрируется влияние известной величины этой величины. Точно так же сила электрического тока определяется с помощью амперметра, напряжение электрического тока определяется с помощью вольтметра, спидометра скорости, манометра давления, термодинамического термометра температуры [2].
Измерительные приборы отличаются от индикаторов тем, что позволяют сравнивать влияние физической величины (известной и неизвестной). в целях облегчения сравнения во время подготовки прибора делится на шкалу в кратных и долевых соотношениях. Этот процесс называется градуировкой шкалы.
Технические средства, имеющие нормируемое метрологическое описание и предназначенные для измерения, называются средствами измерений. По назначению средства измерений подразделяются на [1]:
1. Шаблоны измерений (линейки);
2. Измерительные преобразователи;
3. Измерительные приборы;
4. Измерительные установки;
5. Измерительные системы.
Где 1, 2, 3-основные средства измерения, а 4 и 5-совокупность средств измерения.
1. Шкала (линейки) - служит для формирования и поддержания величины в заданном размере (весы, линейка, рулетка, генератор и др.).
2. Измерительные модификаторы-это такие средства измерения, при которых измеряется определенное свойство объекта, а для информации создается другое свойство (термопары).
3. Измерительные приборы-это приборы (амперметр, вольтметр, барометр и др.), которые передают результаты непосредственно наблюдателю.
4. Измерительные установки-составлены из комплекса средств измерений и вспомогательных устройств, объединенных между собой. (Электронные весы, аналитические весы и т. д.).
5. Измерительная система-это еще и измерительный прибор, измерительные приборы выполняют конкретную задачу, состоящую из комплекса вспомогательных деталей Алока-каналов.
Результаты и обсуждение:
Виброметры используются для измерения механических колебаний. Виброметры, предназначенные для определения повторяемости колебаний, называются повторителями, а виброметры, предназначенные для определения амплитуды колебаний, называются амплитудомерами.
Простейший датчик повторяемости состоит из набора стальных пластин (или проволоки) разной длины, один конец которых прикреплен к единой опоре, а на другой конец устанавливаются нагрузки. Нагрузки подбираются таким образом, чтобы каждая пластина настраивалась на определенную повторяемость. Инструмент устанавливается на качающуюся конструкцию и контролируется состояние его пластин. Если какая-либо из пластин находится в резонансном состоянии, это означает, что ее собственная повторяемость колебаний близка к повторяемости колебаний конструкции. Повторяемость колебаний пластины в резонансном состоянии известна заранее, а значит, по ней можно судить о повторяемости колебаний конструкции.
Для определения амплитуды колебаний без вибропрограммных записей в качестве измерительных приборов могут использоваться вибромарки, индикаторы, маятники и другие приборы. С помощью вибромарки можно быстро определить амплитуду колебаний, не требуя высокой точности. Вибромаркировка (рис.1) представляет собой кусок чертежной бумаги, состоящий из поникающего треугольника длиной 100 мм и высотой 5 мм. Вибромаркировка крепится к вертикальной поверхности качающейся конструкции. Определение амплитуды на основе вибромаркетов основано на зрительных характеристиках человеческого глаза. Когда повторяемость вибрации превышает 8 Гц, человеческий глаз не
замечает мгновенного изменения изображения треугольника и воспринимает его как целостное изображение в крайних (охватывающих) состояниях [4,5].
Рисунок 1. Схема вибромаркировки: а - при вибрации; б - при
отсутствии вибрации
Невооруженный глаз видит вершину треугольника во время вибрации на расстоянии х от вершины исходного - неподвижного треугольника. Значение амплитуды колебаний находят с помощью свойств подобия треугольников:
ах . х
— = —; а = п — Н I I (1)
Виброграммы используются для определения периода, повторяемости, амплитуды и формы колебаний механических колебаний
(рис.2). С помощью виброграмм можно исследовать динамические колебания под действием затухающих, вынужденных колебаний, ударов.
а)
• глдл-
6)
'^ЛЛЛЛл
д)
е)
Рисунок 2. Основные виды виброграмм, получаемых записью колебаний: а - затухающие колебания; б - однотонные простые колебания; в -двух тональные сложные колебания; г - трех тональные сложные колебания; г - колебания от удара; е - колебания в резонансном
состоянии
Виброграммы записываются с помощью вибрографов. Вибрографы могут быть прикреплены и не привязаны к исследуемому объекту во время испытания [4]. Вибрографы устанавливаются на испытуемую конструкцию
и вибрируют вместе с ней [6]. Виброграф представляет собой записывающее устройство, которое непрерывно записывает колебания (рис. 3).
Рисунок 3. Схема устройства вибрографа ВР-1:1 - тройник; 2 -трубка; 3 - штифт; 4 - зажимной винт; 5 - пружина; 6 - пишущий рычаг; 7 - записывающая лента; 8 - таймер; 9 - канцелярский отсек; 10 - батарейный отсек; 11 - гаечный ключ; 12 - пружина
По окончании испытаний, связанных с записью колебаний, ленту отрывают, и запись подвергают анализу (рис.4).
Рисунок 4. Схема записи амплитуды и повторяемости колебаний, полученных вибрографом ВР-1:1 - записывающая лента; 2 - отметка
времени; 3 - запись амплитуды
Вывод:
Амплитуда колебаний находится по формуле [1]:
. knd /г\ \ ^=кГ (2)
где k -коэффициент прибора, n - удвоенная величина амплитуды, выраженная числом срезов шкалы микроскопа; d-значение одного среза микроскопа.
Использованные источники:
1. Tojiyev, R.J., Yusupov, A.R., Rajabova, N.R. Qurilishda metrologiya, standartlash va sertifikatlashtirish [Matn]: darslik / R.J. Tojiyev, A.R. Yusupov, N.R. Rajabova. - Toshkent: «Yosh avlod matbaa», 2022 - 464 b.
2. Чертов А.Г. Физические величины (терминология, определения, обозначения, размерности, единства): Справ. пособие. - М.: ВШ, 1990. -335с.: ил.
3. Во'пуеу И.Ск, МиЬашеёоу Б.М.. boshqarish уа raqobatbardoshlik. Макга2а1аг шatni. ToshDAU, 2002.
4. Справочник приборов и оборудования для строительной промышленности. М.: ЦНИИС и фирма «Внедрение научно-исследовательских разработок». 1998. - 170 с.
5. Абдурашидов К.С. На очереди исследования колебаний зданий и сооружений и методов их восстановления. Т.: «Фан», 1974. - 215 с.
6. Абдурашидов К.С. Колебания и сейсмостойкость промышленных сооружений. Т.: «Фан», 1989. - 76 с.
