Велометр (Хурдны мэдрэгч)-ийг ойлгох
A хурдны мэдрэгч, илүү албан ёсоор хурдны хувиргагч эсвэл хурдны мэдрэгч, нь нэг төрлийн хувиргагч хэмжихэд ашигладаг чичиргээ. Үүнийг тодорхойлдог гол онцлог нь түүнд холбогдсон чичирхийлж буй гадаргуугийн хурд тэй шууд пропорциональ цахилгаан гаралт үүсгэдэгт оршино. Энэ нь үүнийг акселерометр, гаралт нь хурдатгалтэй пропорциональ байдаг, мөн ойролтын мэдрэгч, гаралт нь шилжилт.
Харьцуулбал, виброметр нь чичиргээний ерөнхий түвшинг харуулдаг.
1. Тодорхойлолт: Велометр гэж юу вэ?
Хурд нь олон улсын стандартууд машин хэрхэн ажиллаж байгааг үнэлэхэд хамгийн их ашигладаг параметр тул хурдыг шууд харуулдаг мэдрэгч нь ойлголт хувьд татам байдаг. Классик велометр нь өөртөө бүрэн хангалттай, өөрийн гэсэн энерги үүсгэдэг төхөөрөмж юм — ашиглахад бэлэн гаралт үүсгэхийн тулд гадны хүчдэлийн эх үүсвэр болон дохиог боловсруулах хэрэггүй. Орчин үеийн гүйлгээний өгөгдөл цуглуулахад акселерометртэй харьцуулахад одоо цөөн хэрэглэгддэг ч велометр нь ялангуяа дунд хурдны машин механизмын байнгын хяналт, мөн сейсмик хувиргагчдын илүү өргөн бүлгийн гишүүнээр үнэн зөв хэрэглээгээ хадгалсаар байна, эдгээр нь тогтсон бүтэц биш чөлөөт орон зайтай харьцуулан хөдөлгөөнийг хэмждэг.
2. Велометр хэрхэн ажилладаг вэ
Уламжлалт велометрууд нь электродинамик мэдрэгч юм. Эдгээр нь Фарадейн индукцийн хуулиар удирдуулагддаг динамик микрофон эсвэл гитарын пикаптай ижил зарчимд ажилладаг:
- Холхивчийн их бие дотор зөөлөн хөшүүргэн дээр суурилуулсан утасны ороомог байрладаг.
- Тогтмол соронз нь холхивчийн их биед хөшүүнээр бэхлэгдсэн байдаг.
- Мэдрэгчийг чичирхийлж буй машин дээр суурилуулбал, холхивчийн их бие болон соронз нь машины гадаргуутай хамт хөдөлнө.
- Инерцийн улмаас хөшүүргэн дээр суурилагдсан ороомог нь орон зайд тогтмол байх хандлагатай (энэ нь сейсмик зарчим юм).
- Хөдөлж буй соронз болон бараг тогтмол байрлах ороомгийн хоорондын харьцангуй хөдөлгөөн нь ороомогт хүчдэл үүсгэдэг.
- Фарадейн хуулиар, энэ үүссэн хүчдэл нь харьцангуй хөдөлгөөний хурдтай шууд пропорциональ байдаг — бидний хүссэн хэмжигдэхүүн яг энэ юм.
Хөшүүргэ-массын систем зөвхөн өөрийн байгалийн давтамж (ихэвчлэн 8–10 Hz орчим) дээр л ийм байдлаар ажилладаг бөгөөд энэ нь мэдрэгчийн доод давтамжийн хязгаарыг тодорхойлдог. Орчин үеийн “пьезоэлектрик велометрүүд” мөн оршдог: эдгээр нь мөн л мэдрэгчийн доторх электрон интегралчлал схемээр хурдатгалыг хурдны дохио руу хувиргадаг акселерометрүүд бөгөөд электродинамик загварын эмзэг хөдөлгөөнтэй хэсгүүдийг тойлж гардаг.
3. Велометрийн давуу болон сул талууд
Давуу талууд
- Шууд хурдны гаралт: эдгээр нь хурдыг шууд хэмждэг — ерөнхий зориулалтын машин механизмд чичиргээний эрчим үнэлэхэд хамгийн их ашиглагддаг параметр, ойролцоогоор 10 Hz-ээс 1,000 Hz мужид ( ISO 20816, ISO 10816-ийн орчин үеийн хувилбар). Анализаторт интегралчлал шаардлагагүй тул дохионы гинж энгийн байдаг.
- Өөрийн гэсэн хүчдэлтэй (пассив): уламжлалт электродинамик велометрууд өөрсдийн дохиог үүсгэдэг бөгөөд гадны хүчдэл шаарддаггүй тул зарим үйлдвэрийн болон аюултай бүсэд суурилуулалт хийхэд тохиромжтой.
- Доод давтамжийн сайн хариу үйлдэл: өөрийн хувийн давтамжаас дээшэд эдгээр нь ихэнх ерөнхий зориулалтын акселерометрүүдээс доод давтамжид илүү мэдрэмтгий байдаг тул тэнцвэргүйдэл болон голуудын тэнхлэгийн зөрүү байрлах мужид хүчтэй, цэвэр дохио өгдөг.
Сул талууд
- Хязгаарлагдмал давтамжийн муж: ашиглах боломжтой муж нь акселерометртэй харьцуулахад нарийн байдаг. Эдгээр нь холхивчийн гэмтэл эсвэл хүрдний гэмтэл-ийн өндөр давтамжийн цохилтуудад тохиромжгүй, эдгээр нь тэдгээрийн уналтаас хамаагүй дээш байрладаг.
- Хөдөлгөөнтэй хэсгүүд: доторх хөшүүргэ ба ороомгийн угсвар нь ядрах, хазайх эсвэл бүрэн эвдрэх боломжтой, ялангуяа өндөр чичиргээтэй үйлчилгээнд.
- Чиглэлд мэдрэмтгий байдал: тэдгээрийг зөвхөн зохион бүтээсэн чиглэлдээ (босоо эсвэл хэвтээ) суурилуулэх ёстой, учир нь таталцлын хүч нь хөшүүргэн суурилуулалтыг урьдчилан ачаалалтай болгодог.
- Их хэмжээтэй, хүнд: эдгээр нь ихэвчлэн орчин үеийн акселерометрээс хамаагүй том, хүнд байдаг тул хөнгөн бүтцүүдийг масс ачаалалтай болгож болно.
- Соронзон оронд мэдрэмтгий байдал: том хөдөлгүүрүүдийн ойролцоо байрлах хүчтэй гадны орон нь ороомогт нэвчэж, хэмжилтийг гэмтээж болно.
4. Велометр vs. Акселерометр
Орчин үеийн хөнгөн өгөгдөл цуглуулах болон чичиргээний оношлогоо, тэнхлэгийн төв шугам акселерометр нь сонгодог мэдрэгч юм. Түүний давтамжийн хариу үйлдэл нь хамаагүй өргөн, тэгш байдаг тул нэг акселерометр нь тэнцвэргүйдлээс үүдэлтэй доод давтамжийн чичиргээ болон холхивч, шүдний гэмтлээс үүдэлтэй маш өндөр давтамжийн чичиргээг хоёуланг нь барьж авдаг. Дараа нь чичиргээний анализатор хурдатгалын дохиог электрон аргаар интегралчилж, шаардлагатай үед хурд эсвэл шилжилтийг харуулдаг — велометр хийж байсан бүх зүйлийг хамарсан нэг бат бөх мэдрэгч, мөн түүнээс илүү олон зүйлийг хийдэг. Энэ бол гүйлгээний хоёр сувктай Balanset-1A ажлын байран дээр яаж ажилладаг тухай яг энэ юм: энэ нь өөрийн акселерометрүүдээс хурдатгалыг авч, ISO зэрэгтэй харьцуулан эрчмийг үнэлэхийн тулд хурд руу интегралчилж, мөн ижил дохиог ашиглан нэг болон хоёр засварын хавтгайд тэнцвэржүүлэхэд шаардлагатай 1× далайц болон фазыг хэмждэг. Хэрэв та мэдрэгчийн төрлүүдийн хооронд хэмжилтийг хөрвүүлэх шаардлагатай бол манай Хэлбэлзлийн нэгж хөрвүүлэгч mm/s, µm болон g-ийн хооронд цэвэрхэн шилждэг.
Иймд велометрууд одоо ихэвчлэн дунд хурдны машинууд — сэнс, насос, хөдөлгүүр — дээр байнга суурилуулсан мэдрэгчээр олддог бөгөөд ялангуяа эдгээрийг анхны хяналтын хувиргагчаар зааж өгсөн, арван жилийн дараа ч гэсэн үнэнчээр ажиллаж буй хуучин үйлдвэрүүдэд.
