Измерение вибрации

Современный уровень жизни требует постоянного контроля за основополагающими параметрами оборудования и технологического процесса. Особое значение имеют элементы механического движения: амплитуда и частота вибрации. Контроль за этими величинами осуществляется в сфере полупроводниковой и микроэлектроники, автомобильной промышленности и машиностроении, в электроэнергетике и на железнодорожном транспорте.

Методы измерения вибраций делятся на два вида: контактные и бесконтактные. Первые имеют механическую связь с объектом исследования. Это наиболее простые и точные измерения основаны на использовании пьезоэлектрических датчиков. Исследования могут проводиться в низкочастотном диапазоне и при высоких амплитудах вибрационных нагрузок. По причине высокой инертности метода измерения в диапазоне высоких частот и малых амплитуд сильно искажаются и не могут быть приняты за основополагающие. Невозможно измерить этим способом и вибрацию объектом с малой массой – конечный результат исследований может получиться сильно искаженным из-за инертности предмета.

Учеными был найден способ снижения влияния инертности на конечные результаты.
Использование открытого резонанса позволяется проводить измерения с очень высокой точностью. Но не всегда допускается связать датчик с исследуемым объектом механической связью. Сегодня большое внимание уделяется разработке и совершенствованию бесконтактных методов исследования вибрационных процессов. Все эти способы основаны на прощупывании предмета электромагнитными и звуковыми волнами. Самая последняя инновационная разработка – ультразвуковая фазометрия, которая базируется на соотношении текущего значения напряжения сигнала с его отраженным от предмета импульсом. Чувствительные элементы прибора изготовляются из пьезоэлектрической керамики. Этот метод недорог, не требует наличия высокоточной громоздкой аппаратуры, но среди существенных недостатков следует отметить зависимость измерений от состояния окружающей среды и затухание колебаний в воздухе. В качестве прибора для бесконтактного исследования вибрации используются устройства, основанные на применении видимого света. Данные способы измерения вибрации существенно зависят от качества поверхности проверяемого объекта. Кроме того, приборы, работающие на видимом свете очень громоздки и отличаются большим энергопотреблением. Основная часть недостатков устраняется путем применения СВЧ резонаторов.