DDD Vibracije

7/22/2019 DDD Vibracije

1/51

Buka i vibracije

6. Mjerenje vibracija


2/51

Pretvarai

mjerenje fizikalne veliine: obino pretvorbom

veliine u elektrini signal vrijedi i za mjerenje

vibracija

mjerni lanac: pretvara, pretpojaalo, filtri,detektor, izlaz (prikaz, zaslon)


3/51

Rana mjerenja vibracija

na osnovu prethodnog iskustva


4/51

Naini mjerenja vibracija

Mehanika poluga

mjerenje pomaka

pro: jednostavnost, cijena, iscrtavanje linije

contra: nema elekt. izlaza, samo NF, samo za velike

amplitude, habanje trenjem, utjee na vibr. strukturu


5/51


Senzor vrtlonih struja

mjerenje pomaka (DC-2kHz, dinam. pod. 500:1)

pro: bez kontakta, nema pominih dijelova, radi do DC

contra: mag. polja rade greku, potrebna kalib., samo

NF zbogmalog

dinamikog

podruja

(veliki

pomaci

samo

na NF)


6/51


Mjerenje brzine

inducirani napon proporc. mag. polju, duljini

namota i brzini; dinamiko podruje 1000:1

contra: habanje, dimenzije, osjetljivost na smjer i mag.

polja, visoka fd (iznad rez.,>10), zbog trenja manji izlaz


7/51


Piezoelektriki akcelerometar

mjeri ubrzanje, dinam. pod. 160 db (108:1)

pro: nema troenja, dinamika, iroko frek.pod.,

kompaktnost, stabilnost, ugradnja bilo koji poloaj

contra: visoka imp. na izlazu, nema odziv na DC


8/51

Vrste akcelerometra

P: piezoelektriki element

E: ugraena elektronika; S: opruga

R: prsten za uvrenje; B: podloga

S: sezmika masa


9/51

Podruje rada pretvaraa

vibracija

odabir ovisi o potrebi


10/51

Odabir akcelerometra

podjela:

opa namjena, srednja teina i osjetljivost, ili

maleni, lagani, za visoke frekvencije


11/51

Korisno frekvencijsko

podruje

odziv naelno ravan do rezonantne frekvencije

koristi se do ~1/3 rez. frekvencije (zbog porasta

greke iznad 10%)


12/51

Osjetljivost i frekvencijsko

podruje

obrnuto proporcionalan odnos osjetljivosti i

frekvencijskog podruja slino kao kod mjernih

mikrofona


13/51

Privrivanje akcelerometra

Fiksno

loi spoj smanjeno frekvencijsko podruje

glavni zahtjev bliski mehaniki kontakt povrine i

baze akcelerometra


14/51

Privrivanje akcelerometra

Dranje rukom

dranje rukom dobro samo za procjenu, loe zbog

smanjenja krutosti mjernog sustava


15/51

Izoliranje akcelerometra

elektrika izolacija i mehanike filtar (veliki udari

izazivaju preoptereenja prije elekt. dijela)


16/51

Odabir poloaja montae

kljuno: os najvee osjetljivosti treba se

podudarati sa smjerom najveih vibracija koje se

mjere (npr. od osovine ili leajeva: A i C)


17/51

Optereeni mjerni sustav

masa akcelerometra utjee na masu sustava koji

vibrira i mijenja veliinu vibracije, zato:

masa akc. < 1/10 dinamike mase sustava


18/51

Poprena osjetljivost

crvena toka os najmanje poprene osjetljivosti


19/51

Elektrini um

Utjecaji okolia

greke u mjerenju zbog indukcije elektr. u kabelu

utjecaji okolia: naprezanje baze, vlaga, buka,

korozivne tvari, magnetska polja, nuklearna rad.


20/51

Posebni akcelerometri

za kalibracije, visoke temperature, tri osi

istovremeno, velike udare, niske razine vibracija


21/51

Osjetljivost akcelerometra

osjetljiv na pad ili udarac (par 1000 g): mogunost

promjene osjetljivosti potreba za kalibracijom


22/51

Tehnike karakteristike


23/51

Pretvarai sile

mjerenje dinamikih sila u nekoj strukturi:

strukturna (modalna) analiza


24/51

Provjera akcelerometra

laboratorijska i na terenu kao i zvukomjeri


25/51

Pretpojaala uz akcelerometar

Svrha

prilagodba akcelerometarskog signala radi:

prilagodba impedancije, razina, filtriranje,

integracija radi dobivanja brzine ili pomaka!!


26/51

Pretpojaala uz akcelerometar

Odabir

preferira se nabojno pojaalo zbog neosjetljivosti

na duljinu spojnog kabela

postoje i pretvarai iz pC/ms-2 u mV/ms-2


27/51

Problem pojave petlje (ground

loop)

problem se rjeava galvanskim odvajanjem akcel.


28/51

Problem pojave petlje (ground

loop)

plivajui ulaz potiskuje do 50 dB napon petlje


29/51

Analiza signala akcelerometra

Frekvencijska analiza

frekvencijska analiza otkriva koji dio amplitude

vibracija potjee od kojeg dijela sklopa, nije

vidljivo iz vremenskog signala


30/51

Analiza signala akcelerometra

Frekvencijska analiza

filtarskim nizom ili FFT analizom se dobiva

frekvencijski spektar vibracijskog signala


31/51

Rezultati analize

Ukupna razina ili frekv. analiza

ukupna razina dovoljna za jednostavnije sustave,

frekvencijska analiza naelno za kompleksnije


32/51

Razlike linearne i logaritamske

frekv. skale u analizi signala

u analizi vibracija se upotrebljava i linearna skala

zbog prepoznavanja harmonika rotacijskih djelova


33/51

Utjecaj irine filtra na analizu

ui filtar = vea frek. rezolucija (harmonici), ALI:

BT 1 (princip neodreenosti), raste vrijeme!


34/51

Razlike linearne i logaritamske

ampl. skale u analizi signala

oigledna prednost logaritamske skale je prikaz

velikog dinamikog podruja (kao i za frekvencije)


35/51

Prikaz ubrzanja u dB

ref. vrijednost ubrzanja je 10-6 m/s2


36/51

Prijenos vibracija

nisu uvijek najvie frekv. komponente i one koje

traimo ovisnost o odzivu sustava


37/51

Vrijednosti uobiajenih

vibracija

piezoelekt. akc.:dinamika gotovo 1011:1 (220 dB),

pojedini akc. imaju uobiajeno podruje od 108


38/51

Parametri vibracija

ubrzanje -> (int.) -> brzina -> (int.) -> pomak


39/51

Koji parametar odabrati

najbolje odabrati parametar sa to ravnijem

spektrom radi bolje dinamike signala

D t k ij i j


40/51

Detekcija i prosjena

vrijednost

detektor je zadnji dio mjernog lanca vibracija

razlika ako je vrijednost vrna ili efektivna


41/51

Vrijeme usrednjavanja

izraunata razina ovisi o vremenskoj konstanti,

kao i kod zvukomjera

A li i l


42/51

Analiza signala

Analiza sustava

analiza pojava vibracija u sustavu (sila nije

poznata): analiza signala

analiza nove strukture ili modeliranje postojee:

analiza sustava (sila + odziv), FEM modeli

Utj j ib ij


43/51

Utjecaj vibracija na

ovjeka

EU Guide to good practice on

Whole-Body Vibration, EU Guide

to good practice on Hand-Arm

Vibration(http://www.humanvibration.com)

mjere u ovisnosti o izloenosti

tijela vibracijama: ruka i aka(hand-arm), cijelo tijelo (whole

body), jedna os, tri osi
http://www.humanvibration.com/http://www.humanvibration.com/


44/51

WHOLE BODY

vibracije u

ovisnosti o

radnom stroju:minimum

25 percentila

75 percentila

maksimum


45/51

graf dnevne

izloenosti

vibracijama

cijelog tijela


46/51

tablica s

tokama

izloenosti

cijelog tijela(zaokruene

vrijednosti)

P lj di ib ij ij l


47/51

Posljedice vibracija na cijelo

tijelo

vibracije prevelike razine i/ili trajanja

izazivaju:

osjeaj neudobnosti

smanjuju uinkovitost

pogoravaju postojea oteenja lea (kima, ali i

vrat i ramena)

izazivaju rizik za zdravlje i sigurnost ako su NF, mogu izazvati muninu gibanja


48/51

HAND-ARM

vibracije u

ovisnosti o

runom stroju:minimum

25 percentila

75 percentila

maksimum


49/51

graf dnevne

izloenosti

vibracijama ake

i ruke


50/51

tablica s

tokama

izloenosti

ake i ruke(zaokruene

vrijednosti)

Posljedice vibracija na aku i


51/51

Posljedice vibracija na aku i

ruku

vibracije prevelike razine i/ili trajanja

izazivaju:

umrtvljene (bijele) vrke prste, odnosno cijele

prste

ostale neuroloke, krvoilne i miine nepovratne

promjene na tkivu

Documents

DDD Vibracije