Назначение
Преобразователи виброизмерительные пьезоэлектрические АПЭ (далее - ВИП) предназначены для измерения низкочастотных вибрационных ускорений.
Описание
Принцип действия ВИП основан на прямом пьезоэффекте. При вибрации объекта измерения, на котором жестко закреплен ВИП, в блоке пьезоэлементов, возникают изгибные механические деформации и соответствующий, пропорциональный значению виброускорения объекта электрический заряд.
ВИП применяются для измерения параметров вибрации (виброускорение, виброскорость, виброперемещение) насосно-компрессорного оборудования
нефтеперекачивающих заводов, энергетического оборудования электростанций и других аналогичных агрегатов в различных отраслях промышленности.
Конструктивно преобразователь виброизмерительный пьезоэлектрический состоит из корпуса и неразъемного присоединенного кабеля, защищенного от механических повреждений металлорукавом. На основании корпуса установлен чувствительный узел, состоящий из двух изоляторов, двух токосъемников и пьезоэлементов, поджатых к основанию с помощью шпильки и гайки. Чувствительный узел защищен от механических повреждений и воздействия влияний окружающей среды крышкой.
ВИП выпускается в шести модификациях: АПЭ-1-1, АПЭ-1(-2, -3), АПЭ5-2, АПЭ5-10, АПЭ5-25, АПЭ5-50, отличающихся количеством контролируемых ортогональных составляющих вибрационных ускорений и величиной действительного значения коэффициента преобразования по заряду и диапазоном рабочих частот.
Внешний вид ВИП АПЭ показан на рисунке 1.
АПЭ-1-1 АПЭ1 АПЭ-2 (-3) АПЭ5-2 (5-10, 5-25, 5-50)
Рисунок 1 - Преобразователи виброизмерительные пьезоэлектрический АПЭ
Технические характеристики
Таблица 1
| Наименование характеристики | Едини ца изме рения | З н а ч е н и е |
| для ВИП АПЭ-1-1 | для ВИП АПЭ-1 (-2, -3) | для ВИП АПЭ5-2 | для ВИП АПЭ5-К | для ВИП АПЭ5-25 | для ВИП АПЭ5-50 |
| 1 Действительное значение коэффициента преобразования по заряду (номинальное значение) | пКл-м-1-с2 | 8 | 24 | 2 | 10 | 25 | 50 |
| 2 Отклонение действительного значения коэффициента преобразования по заряду от номинального значения | % | ±6 | ±6 | ±6 | ±3 | ±6 | ±6 |
| 3 Действительное значение коэффициента преобразования по напряжению, не менее | мВ-м-1-с2 | 1 | 1 | 0,3 | 1,0 | 1,1 | 1,2 |
| 4 Электрическая емкость, не менее | нФ | 8 | 13 | 5 | 8 | 18 | 30 |
| 5 Резонансная частота закрепленного ВИП не менее -в рабочем направлении - в поперечном направлении | кГц | 12 5 | 7,5 3 | 30 10 | 13 7 | 13 6 | 11 5 |
| 6 Диапазон рабочих частот | Гц | 1-3500 | 1-1500 | 1-7500 | 1-3500 | 1-3500 | 1-3000 |
| 7 Неравномерность амплитудно-частотной характеристики в диапазоне рабочих частот | % | ±6 | ±6 | ±6 | ±6 | ±6 | ±6 |
| 8 Предельное рабочее вибрационное ускорение | -2 м-с | 5000 | 5000 | 10000 | 5000 | 5000 | 2500 |
| 9 Нелинейность амплитудной характеристики в диапазоне ускорений от 1 до 100 м-с-2 | % | ±2 | ±2 | ±2 | ±2 | ±2 | ±2 |
| 10 Электрическое сопротивление изоляции в нормальных условиях, не менее | МОм | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 11 Относительный коэффициент поперечного преобразования (ОКПП), не более | % | 4 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
| 12 Диапазон рабочих температур | оС | от минус 60 до 160 | от минус 60 до 160 | от минус 60 до 250 | от минус 60 до 250 | от минус 60 до 250 | от минус 60 до 160 |
| 13 Дополнительная температурная погрешность, не более | %/оС | 0,1 | 0,045 | 0,045 | 0,045 | 0,125 | 0,125 |
Продолжение таблицы 1
| Наименование характеристики | Единица измерения | З н а ч е н и е |
| для ВИП АПЭ-1-1 | для ВИП АПЭ-1 (-2, -3) | для ВИП АПЭ5-2 | для ВИП АПЭ5-10 | для ВИП АПЭ5-25 | для ВИП АПЭ5-50 |
| 14 Масса ВИП без кабеля, не более | г | 40 | 200 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 15 Пределы основной относительной погрешности ВИП на базовой частоте при доверительной вероятности 0,95 | % | ±3 | ±3 | ±3 | ±3 | ±3 | ±3 |
| 16. Количество контролируемых ортогональных вибраций | направлений | 1 | 1 (2,3) | 1 | 1 | 1 | 1 |
Эксплуатационные требования
Коэффициент влияния деформации основания не более 3-10’3 (м^с-2)/(мкм^м-1).
Коэффициент влияния магнитного поля не более 540-5 (м^с-2) / (А^м-1).
Коэффициент влияния акустического поля не более 1 •IO-3 (м-с-2) / дБ.
Крепление ВИП к объекту измерения осуществляется при помощи шпильки М5 (для ВИП АПЭ-1-1), двух болтов М6 (для АПЭ-1 (-2, -3)) или трех винтов М4 (для ВИП АПЭ5-2, АПЭ5-10, АПЭ5-25, АПЭ5-50)
Электрический выход ВИП - симметричный, с изолированным (или неизолированным) от корпуса экраном по требованию заказчика.
Требования по прочности к внешним воздействующим факторам
ВИП прочен к воздействию повышенной температуры окружающей среды:
+ 160 оС для ВИП АПЭ1-1, АПЭ1(-2, -3), АПЭ5-50;
+ 250 оС для АПЭ5-2 ,АПЭ5-10, АПЭ5-25.
ВИП прочен к воздействию относительной влажности воздуха 98 % при температуре 35 оС.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа ВИП наносится на титульный лист руководства по эксплуатации, паспорт над наименованием изделия, типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки ВИП входят:
- преобразователь виброизмерительный пьезоэлектрический — 1 шт.;
- болт М6х6дх55.58.029 ГОСТ 7796—70 (для ВИП АПЭ-1(-2, -3)) — 2 шт,,
— винт М4х6дх15.58.016 ГОСТ 7805-70 (для ВИП АПЭ5) — 3 шт.;
- шайба 6.65Г.029 ГОСТ 6402 — 70 (для ВИП АПЭ-1) — 2 шт.;
- шайба 6.01.029 ГОСТ 11371 - 78 (для ВИП АПЭ-1) -2 шт.;
- шайба 4.65Г.029 ГОСТ 6402 — 70 (для ВИП АПЭ5) — 3 шт.;
- шайба 4.01.05 ГОСТ 11371 - 78 (для ВИП АПЭ5) -3 шт.;
- руководство по эксплуатации (по требованию заказчика) - 1 экз.;
- паспорт (по требованию заказчика) - 1 экз.;
- протокол первичной поверки — 1 экз.;
- упаковка.
Примечание - Винты и шайбы входят в комплект поставки по требованию заказчика.
Поверка
Осуществляется по документу «Преобразователи виброизмерительные пьезоэлектрические АПЭ. Методика поверки» МП 4277-006-97799837-12, утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Ростовский ЦСМ» в 2012 г.
Перечень основного оборудования, необходимого для поверки ВИП АПЭ, приведен в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование установки или прибора | Рег№ гос.реестра | Тип, обозначение, изготовитель | Основные технические характеристики |
| 1 Поверочная вибрационная установка | 14923-09 7109-73 7112-74 7103-79 7114-73 | Фирмы «Брюль и Къер» в составе: - вибратор 4809 - эталонный вибропреобразователь ускорения 8305 - усилитель измерительный 2626 - усилитель измерительный 2650 - генератор напряжения 1027 - усилитель мощности 2706 | II разряд по МИ 2070-90 Диапазон рабочих ускорений от 1 до 100 м^с-2 Диапазон рабочих частот от 10 Гц до 10 кГц Диапазон входных зарядов от 0,001 до 10000 пКл |
| 2 Измеритель автоматиче ский R, L, C, G | 11146-87 | ВМ - 591 фирма TESLA | Диапазон измеряемых емкостей от 0,1 пФ до 1000 нФ Погрешность измерения ± 2 % |
| 3 Осциллограф универсальный | 7271-79 | С1 - 82 | Диапазон частот (0-50) МГц Погрешность измерения ± 3 % |
| 4 Мегомметр | 9225-88 | Ф4102/1-1М | Измеряемые сопротивления от 0,5 до 1000 МОм Погрешность измерения ± 5 % |
| 6 Вольтметр универсальный цифровой | 25232-03 | В7-78 | 100 мВ - 100 В 5 Гц - 100 кГц Погрешность измерения ± 0,06 % |
| 7 Система калибровки датчиков вибрации | 40116-08 | CS18 фирмы «SPEKTRA» | Диапазон рабочих ускорений от 0,05 до 30 м^с-2 Диапазон рабочих частот от 0,4 до 160 Гц. Основная относительная погрешность воспроизведения ускорения от 0,75 до 2,5 %. |
Сведения о методах измерений
Сведения о методах измерений изложены в руководстве по эксплуатации РЭ 4277-006-97799837-12.
Нормативные документы
ТУ 4277-006-97799837-12 «Преобразователи виброизмерительные пьезоэлектрические АПЭ. Технические условия».
Рекомендации к применению
Применяются вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
