МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ВИМІРЮВАЛЬНОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ ВІБРОЗМІЩЕННЯ ЄМНІСНИМ СЕНСОРОМ В ЧАСОВИЙ ІНТЕРВАЛ

Автор(и)

  • О. В. Осельський Вінницький національний технічний університет
  • В. В. Кухарчук Вінницький національний технічний університет

DOI:

https://doi.org/10.31649/1997-9266-2024-173-2-6-13

Ключові слова:

ємнісний сенсор, віброзміщення, функція перетворення, чутливість, вимірювальний параметричний перетворювач, математична модель

Анотація

Згідно з міжнародним досвідом проведення досліджень для кожної групи машин від 15 кВт до
500 МВт подано гранично допустимі нормовані значення віброзміщення, відповідного їхньому вібраційному стану. Сформульовано актуальність визначення характеру сигналу вібрації і вибору відповід­них інструментів для його оцінювання.

Проведено аналіз послідовності перетворення значення віброзміщення у величину вихідної напруги ємнісним сенсором і встановлено, що особливістю такого перетворювача є довге вимірювальне коло, а отже, і більша похибка порівняно з безпосереднім вимірювальним перетворенням віброзміщення в часовий інтервал.

Запропоновано структурну схему та математичну модель вимірювального перетворення значення віброзміщення у величину ємності конденсатора. Отримано аналітичну та графічну залежності ємності параметричного сенсора від переміщення пластин під дією віброзміщення в обґрунтованому діапазоні їхньої можливої зміни від 20 до 120 мкм. Встановлено, що у такому діапазоні зміни віброзміщення, ємність конденсатора змінюється в межах від 3 до 18 нФ.

Отримано математичну модель вимірювального перетворення величини віброзміщення в часовий інтервал та наведено графічну залежність тривалості часового інтервалу   від зміни переміщення  пластин під дією віброзміщення у встановленому діапазоні руху пластин конденсатора від 20 до 120 мкм. Показано, що значення часового інтервалу в цьому діапазоні від 100 до 320 мкс.

Запропоновано схему ємнісного вимірювального перетворювача віброзміщення в часовий інтервал та часові діаграми, що пояснюють принцип його дії. Показано, що під час подальшого вимірювального перетворення величини часового інтервалу у двійковий код можна забезпечити значення похибки квантування, яка не перевищує 0,1 %. Близькою до цієї величини є і похибка від зони нечутливості компаратора.

Застосування такого підходу дозволить формалізувати проведення подальших досліджень вимірювальних каналів цифрових систем вібромоніторингу електромеханічних систем і комплексів.

Біографії авторів

О. В. Осельський, Вінницький національний технічний університет

аспірант кафедри комп’ютеризованих електромеханічних систем і комплексів Вінницького національного технічного університету; провідний інженер з автоматизованих систем керування виробництвом; ТОВ «КСК-Автоматизація» Вінницька філія, Вінниця

В. В. Кухарчук , Вінницький національний технічний університет

д-р техн. наук, професор, професор кафедри комп’ютеризованих електромеханічних систем і комплексів.

Посилання

В. В. Кухарчук, та ін., Моніторинг, діагностування та прогнозування вібраційного стану гідроагрегатів, моногр. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2014, 169 с.

M. H. M. Ghazali, and W. Rahiman, “Vibration Analysis for Machine Monitoring and Diagnosis,” A Systematic Review Hindawi, Shock and Vibration, vol. 2021, Article ID 9469318, 25 p. https://doi.org/10.1155/2021/9469318 .

ДСТУ ГОСТ ИСО 10816-3:2014 Вібрація. Контролювання стану машин за результатами вимірювання вібрації на необертових частинах. Частина 3. Промислові машини номінальною потужністю більше ніж 15 кВт і номінальною швидкістю від 120 хв-1 до 15000 хв-1 (ГОСТ ИСО 10816-3-2002, MOD; IDT).

С. Ш. Кацив, і В. В. Кухарчук, «Застосування вейвлет-перетворень в задачах моніторингу та вібродіагностування машин та обладнання,» Наукові праці ВНТУ, № 3, с. 12-18, 2009.

ADXL50AH Datasheet One Technology Way, P. O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A.

В. В. Кухарчук. Основи метрології та електричних вимірювань. Частина II, консп. лекцій. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2020, 154 с.

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 257

Опубліковано

2024-04-30

Як цитувати

[1]
О. В. Осельський і В. В. Кухарчук, «МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ВИМІРЮВАЛЬНОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ ВІБРОЗМІЩЕННЯ ЄМНІСНИМ СЕНСОРОМ В ЧАСОВИЙ ІНТЕРВАЛ», Вісник ВПІ, вип. 2, с. 6–13, Квіт. 2024.

Номер

Розділ

Автоматика та інформаційно-вимірювальна техніка

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

1 2 3 > >>