Тарирование измерительной аппаратуры и приборов - Датчики нормальных напряжений
Содержание материала
Датчики нормальных напряжений, предназначенные для установки внутри дисперсных сред, сначала градуируют в гидростатической камере по той же методике, что и обычные датчики давления. По результатам гидростатических испытаний определяют чувствительность, нелинейность характеристики и механический гистерезис; устанавливают основную погрешность и класс точности.
Однако в отличие от обычных датчиков давления, необходимо дополнительно определить влияние на статическую характеристику условий взаимодействия преобразователя со средой. Так, для проведения испытаний грунтов применяют различные вспомогательные устройства (одометры), воспроизводящие на границах пробы грунта или сыпучей среды со стандартными механическими свойствами заданные значения компонентов напряженного состояния.
При градуировке виброметров перемещения и ускорения для возбуждения заданных гармонических колебаний применяют градуировочные и испытательные вибростенды. Наибольшее распространение получили эксцентриковые и электродинамические вибростенды.
В эксцентриковых стендах возвратно-поступательное движение рабочей платформы создается кривошипно-шатунным механизмом, приводимым в движение электродвигателем, с диапазоном частот от 0.2...5 до 80...100 Гц.
В электродинамических стендах используется мощный магнитоэлектрический преобразователь, питаемый от специального блока управления и допускающий плавную регулировку частоты и амплитуды колебаний виброплатформы.
Для воспроизведения гармонических колебаний с частотой менее 1Гц и амплитудой до 500 мм применяются астатические маятники с плоскими вертикальными пружинами, физические маятники большой длины и другие приспособления.
При определении амплитудно-частотной характеристики виброметр или акселерометр закрепляют на виброплатформе стенда соосно с направлением генерируемых колебаний. К вибропреобразователю присоединяют соответствующие элементы измерительного канала (усилитель, регистрирующий прибор), после чего небольшими ступенями изменяют частоту колебаний виброплатформы.
Контроль параметров движения виброплатформы может быть осуществлен несколькими способами. Обычно вибростенды оснащены преобразователем индукционного типа и электронно-лучевым осциллографом.
В качестве поверочного средства может быть использован образцовый вибропрсобразоватсль, установленный рядом с калибруемым. При другом способе контроля измеряются частота и размах колебаний. Для определения частоты на ленту с виброграммой, полученной с помощью калибруемой аппаратуры, параллельно записывается сигнал заданной частоты. Наиболее точным методом измерения амплитуды (или размаха) колебаний виброплатформы является оптический.
Используют измерительные микроскопы с окулярным микрометром. Микроскоп фокусируют на торцевую поверхность виброплатформы и измеряют длину размытого изображения (двойную амплитуду) какой-либо характерной точки (например, отпечатка, оставленного алмазной пирамидкой). При высоких частотах 5...10 кГц и очень малых амплитудах 1...2 мкм применяют интерферометрический метод измерения перемещений.
В отличие от тензометров, тензорезисторы не могут быть установлены повторно и, следовательно, не могут быть индивидуально проградуированы. Поэтому характеристики определяются для некоторой выборки тензорезисторов. составляющей 5...1% оцениваемой партии.
Полученные результаты обрабатываются статистическими методами. Установленные для испытанной выборки средние значения характеристик тензорезисторов и средние квадратические отклонения от этих значений, а также аппроксимированные функции влияния температуры, влажности и других факторов присваивают всей партии тензорезисторов.