ddd vibracije
TRANSCRIPT
-
7/22/2019 DDD Vibracije
1/51
Buka i vibracije
6. Mjerenje vibracija
-
7/22/2019 DDD Vibracije
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)
-
7/22/2019 DDD Vibracije
3/51
Rana mjerenja vibracija
na osnovu prethodnog iskustva
-
7/22/2019 DDD Vibracije
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
-
7/22/2019 DDD Vibracije
5/51
Naini mjerenja vibracija
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)
-
7/22/2019 DDD Vibracije
6/51
Naini mjerenja vibracija
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
-
7/22/2019 DDD Vibracije
7/51
Naini mjerenja vibracija
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
-
7/22/2019 DDD Vibracije
8/51
Vrste akcelerometra
P: piezoelektriki element
E: ugraena elektronika; S: opruga
R: prsten za uvrenje; B: podloga
S: sezmika masa
-
7/22/2019 DDD Vibracije
9/51
Podruje rada pretvaraa
vibracija
odabir ovisi o potrebi
-
7/22/2019 DDD Vibracije
10/51
Odabir akcelerometra
podjela:
opa namjena, srednja teina i osjetljivost, ili
maleni, lagani, za visoke frekvencije
-
7/22/2019 DDD Vibracije
11/51
Korisno frekvencijsko
podruje
odziv naelno ravan do rezonantne frekvencije
koristi se do ~1/3 rez. frekvencije (zbog porasta
greke iznad 10%)
-
7/22/2019 DDD Vibracije
12/51
Osjetljivost i frekvencijsko
podruje
obrnuto proporcionalan odnos osjetljivosti i
frekvencijskog podruja slino kao kod mjernih
mikrofona
-
7/22/2019 DDD Vibracije
13/51
Privrivanje akcelerometra
Fiksno
loi spoj smanjeno frekvencijsko podruje
glavni zahtjev bliski mehaniki kontakt povrine i
baze akcelerometra
-
7/22/2019 DDD Vibracije
14/51
Privrivanje akcelerometra
Dranje rukom
dranje rukom dobro samo za procjenu, loe zbog
smanjenja krutosti mjernog sustava
-
7/22/2019 DDD Vibracije
15/51
Izoliranje akcelerometra
elektrika izolacija i mehanike filtar (veliki udari
izazivaju preoptereenja prije elekt. dijela)
-
7/22/2019 DDD Vibracije
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)
-
7/22/2019 DDD Vibracije
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
-
7/22/2019 DDD Vibracije
18/51
Poprena osjetljivost
crvena toka os najmanje poprene osjetljivosti
-
7/22/2019 DDD Vibracije
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.
-
7/22/2019 DDD Vibracije
20/51
Posebni akcelerometri
za kalibracije, visoke temperature, tri osi
istovremeno, velike udare, niske razine vibracija
-
7/22/2019 DDD Vibracije
21/51
Osjetljivost akcelerometra
osjetljiv na pad ili udarac (par 1000 g): mogunost
promjene osjetljivosti potreba za kalibracijom
-
7/22/2019 DDD Vibracije
22/51
Tehnike karakteristike
-
7/22/2019 DDD Vibracije
23/51
Pretvarai sile
mjerenje dinamikih sila u nekoj strukturi:
strukturna (modalna) analiza
-
7/22/2019 DDD Vibracije
24/51
Provjera akcelerometra
laboratorijska i na terenu kao i zvukomjeri
-
7/22/2019 DDD Vibracije
25/51
Pretpojaala uz akcelerometar
Svrha
prilagodba akcelerometarskog signala radi:
prilagodba impedancije, razina, filtriranje,
integracija radi dobivanja brzine ili pomaka!!
-
7/22/2019 DDD Vibracije
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
-
7/22/2019 DDD Vibracije
27/51
Problem pojave petlje (ground
loop)
problem se rjeava galvanskim odvajanjem akcel.
-
7/22/2019 DDD Vibracije
28/51
Problem pojave petlje (ground
loop)
plivajui ulaz potiskuje do 50 dB napon petlje
-
7/22/2019 DDD Vibracije
29/51
Analiza signala akcelerometra
Frekvencijska analiza
frekvencijska analiza otkriva koji dio amplitude
vibracija potjee od kojeg dijela sklopa, nije
vidljivo iz vremenskog signala
-
7/22/2019 DDD Vibracije
30/51
Analiza signala akcelerometra
Frekvencijska analiza
filtarskim nizom ili FFT analizom se dobiva
frekvencijski spektar vibracijskog signala
-
7/22/2019 DDD Vibracije
31/51
Rezultati analize
Ukupna razina ili frekv. analiza
ukupna razina dovoljna za jednostavnije sustave,
frekvencijska analiza naelno za kompleksnije
-
7/22/2019 DDD Vibracije
32/51
Razlike linearne i logaritamske
frekv. skale u analizi signala
u analizi vibracija se upotrebljava i linearna skala
zbog prepoznavanja harmonika rotacijskih djelova
-
7/22/2019 DDD Vibracije
33/51
Utjecaj irine filtra na analizu
ui filtar = vea frek. rezolucija (harmonici), ALI:
BT 1 (princip neodreenosti), raste vrijeme!
-
7/22/2019 DDD Vibracije
34/51
Razlike linearne i logaritamske
ampl. skale u analizi signala
oigledna prednost logaritamske skale je prikaz
velikog dinamikog podruja (kao i za frekvencije)
-
7/22/2019 DDD Vibracije
35/51
Prikaz ubrzanja u dB
ref. vrijednost ubrzanja je 10-6 m/s2
-
7/22/2019 DDD Vibracije
36/51
Prijenos vibracija
nisu uvijek najvie frekv. komponente i one koje
traimo ovisnost o odzivu sustava
-
7/22/2019 DDD Vibracije
37/51
Vrijednosti uobiajenih
vibracija
piezoelekt. akc.:dinamika gotovo 1011:1 (220 dB),
pojedini akc. imaju uobiajeno podruje od 108
-
7/22/2019 DDD Vibracije
38/51
Parametri vibracija
ubrzanje -> (int.) -> brzina -> (int.) -> pomak
-
7/22/2019 DDD Vibracije
39/51
Koji parametar odabrati
najbolje odabrati parametar sa to ravnijem
spektrom radi bolje dinamike signala
D t k ij i j
-
7/22/2019 DDD Vibracije
40/51
Detekcija i prosjena
vrijednost
detektor je zadnji dio mjernog lanca vibracija
razlika ako je vrijednost vrna ili efektivna
-
7/22/2019 DDD Vibracije
41/51
Vrijeme usrednjavanja
izraunata razina ovisi o vremenskoj konstanti,
kao i kod zvukomjera
A li i l
-
7/22/2019 DDD Vibracije
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
-
7/22/2019 DDD Vibracije
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/ -
7/22/2019 DDD Vibracije
44/51
WHOLE BODY
vibracije u
ovisnosti o
radnom stroju:minimum
25 percentila
75 percentila
maksimum
-
7/22/2019 DDD Vibracije
45/51
graf dnevne
izloenosti
vibracijama
cijelog tijela
-
7/22/2019 DDD Vibracije
46/51
tablica s
tokama
izloenosti
cijelog tijela(zaokruene
vrijednosti)
P lj di ib ij ij l
-
7/22/2019 DDD Vibracije
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
-
7/22/2019 DDD Vibracije
48/51
HAND-ARM
vibracije u
ovisnosti o
runom stroju:minimum
25 percentila
75 percentila
maksimum
-
7/22/2019 DDD Vibracije
49/51
graf dnevne
izloenosti
vibracijama ake
i ruke
-
7/22/2019 DDD Vibracije
50/51
tablica s
tokama
izloenosti
ake i ruke(zaokruene
vrijednosti)
Posljedice vibracija na aku i
-
7/22/2019 DDD Vibracije
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