Сегодня мы рассмотрим такую категорию приборов, как Измерители вибрации.

Для начала хотелось бы дать определение самому понятию «Вибрация». Итак, вибрация - это механическое колебание твердых тел. Исходя из определения можно догадаться, что для измерения этих колебаний требуются специальные приборы – виброметры. Виброметр — это прибор, предназначенный для контроля и регистрации виброскорости, виброускорения, амплитуды и частоты синусоидальных колебаний различных объектов.

Разобравшись с основными понятиями по данной теме, хотелось перейти к теоретической части, описывающей основные принципы работы приборов.

Всего различают четыре основных способа преобразования параметров вибрации:

• Пьезоэлектрический;
• Оптический;
• Вихретоковый;
• Индукционный.

Они различаются способом получения данных, их преобразованием, а также областями для возможного применения. Давайте рассмотрим более подробно два основных – это Пьезоэлектрический и Оптический способы.

Пьезоэлектрический виброметр.

В основе работы данной категории виброметров лежит так называемый пьезоэлектрический эффект (возникновение поляризации диэлектрика под действием механических напряжений – деформация пьезоэлектрического образца приводит к возникновению электрического напряжения). Внутри корпуса прибора содержится инертное тело, закрепленное на упругих элементах, содержащих, в свою очередь, пьезоэлектрический материал. При проведении контроля деформация указанных упругих элементов при вибрации преобразуется в конечный измерительный сигнал, который мы видим на экране прибора. Основной недостаток указанного метода заключается в необходимости непосредственного контакта датчика измерительного прибора с контролируемой поверхностью. Также можно отметить относительно узкий измеряемый диапазон.

Оптический виброметр.

Следующая рассматриваемая категория приборов – это оптические виброметры. Принцип их работы основан на эффекте Доплера (изменение частоты и длины волны излучения, воспринимаемое приемником, вследствие движения источника излучения и/или движения приемника). Конструктивно такие приборы состоят из лазерного источника излечения, приемной оптической схемы и схемы обработки.

Как известно, при отражении излучения от неподвижного объекта длина волны принятого луча не отличается от истинной длины волны лазера. Если же объект перемещается вдоль оси излучения, происходит сдвиг длины волны отражённого излучения на некоторую величину (указанный эффект Доплера), значение и знак которой несут информацию о скорости и направлении движения объекта, а используемая в составе приёмного оптического модуля интерферометрическая схема позволяет определить эту величину. Таким образом, колебания отражающей поверхности модулируют частотный сдвиг, и электронная обработка этого сигнала модуляции позволяет получить параметры вибрационных колебаний.

Среди достоинств данного метода – проведение измерений бесконтактным методом, а также высокая степень точности. К недостаткам можно отнести большое количество модулей прибора, а также необходимость относительно сложной стационарной установки виброметра.

Мы рассмотрели основные типы используемых приборов, однако стоит отметить, что наибольшее распространение получил именно пьезоэлектрический тип приборов. Виброметры данной серии широко применяются в самых различных отраслях промышленности и производства для контроля движущихся механизмов и их деталей в процессе эксплуатации оборудования. Основные используемые приборы – это серия TV от известного производителя TIME Group Inc. Виброметры TIME отличаются высокой точностью, широким диапазоном измеряемых значений, а также могут похвастаться широкими дополнительными возможностями. Например, измеритель TV110 поставляется со встроенным принтером, который позволяет оперативно распечатывать результаты контроля прямо на месте его проведения. Другой прибор – TV200 – выполнен в форм-факторе «ручки»: виброметр имеет схожие с канцелярской принадлежностью габариты.