МАЛОГАБАРИТНИЙ ЦИФРОВИЙ ВІБРОМЕТР
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.64(2).2022.270027Ключові слова:
ємнісний датчик, генератор, частотний детектор, мікропроцесорний контролер, цифровий індикаторАнотація
При наукових дослідженнях роботи ультразвукового обладнання в сучасних технологічних процесах необхідне вимірювання амплітуди механічної вібрації робочого інструмента, що на високих частотах має суттєву технічну складність. Визначення величини амплітуди ультразвукової вібрації дає можливість точно дозувати кількість енергії, необхідної для отримання якісної обробки, а також для сталої повторюваності результатів роботи обладнання. Відомі зарубіжні віброметри виробляються цілеспрямовано для конкретних умов використання і характеризуються складністю, громіздкістю та високою вартістю, що являє перешкоду для широкого вжитку. Тому метою даної роботи була розробка бюджетного малогабаритного віброметра з використанням ємнісного методу виміру амплітуди з частотною модуляцією, для якого властива висока чутливість та стійкість до зовнішніх завад. Даний віброметр складається з двох частин: датчика вібрації з електронним перетворювачем високочастотного сигналу в постійну напругу, пропорційну амплітуді вібрації, а також блока живлення та цифрової обробки сигналу і індикації амплітуди в мкм. Датчик віброметра укріплений на шарнірному штативі для зручності установки його в будь-якій площині на відстані ≈1 мм від досліджуваної поверхні. Живиться віброметр від мережі 220 В. У віброметрі забезпечені мікропроцесорна обробка та індикація результатів виміру амплітуди вібрації, а також контроль та індикація величини проміжку між датчиком вібрації і досліджуваною поверхнею, стабілізація показань амплітуди при варіаціях цього проміжку в межах 0.8...1,2 мм. Діапазон вимірювання амплітуди вібрації 0...99 мкм, з роздільною здатністю 1 мкм. Діапазон частоти вібрації 5...50 кГц. Аналоговий сигнал з виходу вібродатчика можна використати в УЗ генераторі, що живить п'єзоелектричний перетворювач, як сигнал зворотного зв'язку, для стабілізації амплітуди механічних коливань випромінювача на потрібному рівні.
Посилання
Krasovskyi T. A., Vasylenko V. I., “Tsyfrovyi analizator elektromekhanichnykh parametriv ultrazvukovykh kolyvalnykh system”, Visnyk NTUU «KPI». Seriia Pryladobuduvannia, is. 53(1), 2017. (In Ukrainian)
P. A. Zriumov, Yu. V. Seleznёva Analytycheskyi obzor metodov yzmerenyia vybratsyy. Barnaul, RF: Polzunovskyi almanakh, №1, p.187, 2014 (In Russian)
V. V. Petrukhyn, S. V. Petrukhyn. Osnovy vybrodyahnostyky y sredstva yzmerenyia vybratsyy. M.: Ynfra-Ynzheneryia, 2010. 176 p. ISBN 978-5-9729-0026-8. (In Russian)
V.L. Lanyn, N.V. Dezhkunov, V.S. Tomal. Prybornoe obespechenye yzmerenyia parametrov ultrazvukovykh vozdeistvyi v tekhnolohycheskykh protsessakh. Mynsk, Belarus: Tekhnolohyia y konstruyrovanye v elektronnoi apparature, No2, 2008. (In Russian)
V.L. Lanyn, Y. Petukhov, “Yzmerenye amplytudы vybratsyi v tekhnolohycheskykh systemakh”, Tekhnolohyy v elektronnoi promyshlennosty, №4, pp. 22-27, 2015. (In Russian)
A.V. Movchaniuk, A.F. Zakrevskyi. Prymenenye metoda varyatsyy pry vykhretokovom yzmerenyy parametrov vybratsyy. Vestnyk SevNTU: sb. nauk. pr., Seryia: Avtomatyzatsyia protsessov y menedzhmenta, vyp. 125, 2012. (In Russian)
O. F. Zakrevskyi, “Vymiriuvannia amplitudy mekhanichnykh kolyvan ultrazvukovoho chastotnoho diapazonu (Ohliad)”, Elektronika ta Zviazok, № 2(67), pp. 41-50 , 2012. (In Ukrainian)
O.F. Zakrevskyi, “Tochnist vymiriuvannia amplitudy ultrazvukovykh mekhanichnykh kolyvan vykhrostrumovym metodom”, Elektronika ta Zviazok, №1, 2013. (In Ukrainian)
G. V. Leonov, V. N. Khmelev, I. I. Savin, “Automation of the amplitude measurement process of ultrasonic oscillatory systems irradiating surface”, in 6th International siberian workshop and tutorial. EDM, 2005, session I I, july 1-5, ERLAGOL, p.64-67.
Y. Krasnoshchekov y dr. Lazernyi vybrometr povyshennoi chuvstvytelnosty. ELEKTRONYKA: Nauka, tekhnolohyia, byznes, №6, pp. 98-101, 2008 (In Russian)
M. Johansmann, G. Wirth, “Laser Doppler vibrometry for measuring vibration in ultrasonic transducers”, Polytec GmbH, Germany. in Ultrasonic Transducers: Materials and Design for Sensors, Actuators and Medical Applications. Woodhead Publishing Series in Electronic and Optical Materials, 2012, рр. 277-313.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 CC BY 4.0
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
