Лазерные датчики в системах управления виброиспытаниями
Традиционными датчиками при проведении испытаний изделий на виброустойчивость, вибропрочность или транспортную вибрацию являются акселерометры. При всех преимуществах данных датчиков, не всегда представляется возможным их использование. Основная проблема заключается в установке датчиков на объектах исследования, поскольку акселерометры подразумевают жесткое контактное крепление в целях получения наиболее точного отклика конструкции на входное воздействие.
В случаях, когда механическое крепление не допустимо, используются бесконтактные датчики вибрации — оптические (лазерные датчики) или вихретоковые.
Сегодня рассмотрим порядок подключения лазерных датчиков к системам управления виброиспытаниями ZET 028, настройку измерительного канала и особенности управления испытаниями, в случае выбора лазерного датчика в качестве контрольного. В нашем случае, будем использовать оптический датчик перемещения РФ603.
При наличии аналогового выхода по напряжению, датчики РФ603 подключаются к контроллерам ZET 028 напрямую, с учетом организации внешнего питания. Также программное обеспечение ZETLAB поддерживает возможность подключения данного вида датчиков по интерфейсу Ethernet.
Для получения наиболее достоверных результатов, датчик необходимо устанавливать таким образом, чтобы базовое расстояние до мишени не превышало заявленное в документации, а сама мишень имела хороший коэффициент отражения. Не допускается использовать мишень с неровной текстурой и заметными повреждениями (трещины, царапины), расположение на ровной поверхности без углублений и перепадов, поскольку все эти факторы сильно влияют на точность измерений.
Настройка измерительного канала
Настройка измерительного канала осуществляется в программе Диспетчер устройств, которая запускается нажатием кнопки Параметры каналов на СУВ-панели.
В первую очередь необходимо задать чувствительность в единицах В/мм. В нашем случае датчик имеет диапазон измерений 10 мм, а максимальное входное напряжение контроллера ZET 028 при единичном коэффициенте усиления — 10 В, соответственно, чувствительность используемого датчика 1 В/мм.
Следующим обязательным шагом по настройке оптических датчиков в составе систем управления виброиспытаниями является их юстировка. Правильного позиционирования датчика можно добиться, выполнив несколько шагов:
- Запустить программу Многоканальный осциллограф, выбрать отображаемый канал — канал подключения оптического датчика.
- Путем регулирования положения датчика, добиться на осциллограмме показаний, соответствующих приблизительно середине диапазона измерений (в нашем случае — 5 мм).
- Запустить программу Генератор в ручном режиме со следующими параметрами: Синус, Частота — 5 Гц, Амплитуда — не более 10 мВ.
- Плавно увеличивая амплитуду сигнала, проверить диапазон измерений датчика и убедиться в отсутствии обрывов сигнала (примеры осциллограмм приведены ниже).
- Отключить генератор сигналов. Открыть программу Диспетчер устройств, и в свойствах измерительного канала лазерного датчика установить флаг рядом со значением АС, для исключения постоянной составляющей сигнала.
Использование лазерного датчика в качестве контрольного
После того, как настройка измерительного канала проведена в полном объеме, можно переходить непосредственно к проведению испытаний.
Если вы не первый раз пользуетесь системой управления вибрацией ZET 028, то наверняка знаете, что к настройке необходимого воздействия можно перейти только после прохождения Предтеста.
Запустить программу Предтест и дождаться результатов по прохождению (полная информация на странице Интерпретация результатов предтеста).
Поскольку в данном случае, мы рассматриваем способ управления испытаниями по оптическому датчику, необходимо изменить тип контроля с виброускорения на перемещение. После чего, программа позволит выбрать канал с подключенным лазерным датчиком в качестве контрольного.
Следует учесть, что работа в режиме обратной связи по датчику, регистрирующему виброперемещение поддерживается только для испытаний на гармоническую вибрацию. Поэтому, после установки лазерного датчика в качестве контрольного, для выбора будет доступен только один вид испытаний — синусоидальная вибрация.
В заключение можно отметить, что использование бесконтактных датчиков вибрации при проведении испытаний на воздействие вибрации, безусловно имеет множество преимуществ. Однако, корректность полученных результатов будет сильно зависеть от профессионального уровня испытателя, а также от типа подключаемого датчика.
