Вибропреобразователи МВ-45Э
Вибропреобразователь пьезоэлектрический однокомпонентный со встроенным усилителем заряда МВ–45ЭГ(ЭС, ЭН, ЭСН, ЭТГ, ЭТС, ЭТН, ЭТСН, ЭУГ, ЭУС, ЭУН, ЭУСН, ЭТУГ, ЭТУС, ЭТУН, ЭТУСН), в дальнейшем по тексту МВ–45Э, предназначен для преобразования механических колебаний в электрический сигнал, пропорциональный виброускорению контролируемого объекта.
МВ–45Э применяются:
- для непрерывной и долговременной работы в составе бортовой аппаратуры контроля вибрации, диагностики и балансировки авиадвигателей, машин, механизмов и трансмиссий вертолетов;
- для оценки вибрационного состояния машин и механизмов в процессе виброналадки и эксплуатации в составе наземных виброизмерительных и диагностических комплексов в авиации, энергетике, машиностроении и других отраслях промышленности и науки.
Описание
МВ–45Э осуществляет за счет прямого пьезоэлектрического эффекта преобразование воздействующих на него механических колебаний контролируемого объекта в электрический сигнал, передаваемый по линии передачи. Выходными параметрами МВ–45Э является напряжение переменного тока, прямо пропорциональное виброускорению в направлении измерительной оси. Электрическая цепь вибропреобразователя изолирована от его корпуса.
Степень защиты корпуса вибропреобразователя и оболочки присоединенного кабеля от проникновения воды – IР67 по ГОСТ 14254–96.
Рабочие условия эксплуатации
Наименование условия эксплуатации | Значение | |
Температура окружающей среды первичного преобразователя | ||
для вариантов Э | от минус 60,0 °С до 250,0 °С | |
для варианта ЭТ | от минус 60,0 °С до 150,0 °С | |
Температура окружающей среды усилителя заряда встроенного в соединительный разъём | от минус 60,0 °С до 125,0 °С | |
Относительная влажность окружающей среды при температуре 35,0°С | до 98,0 % | |
Атмосферное давление | не регламентируется | |
Вибрация в диапазоне частот от 2,0Гц до 10000,0Гц при ускорении (амплитудноезначение): | ||
для МВ–45Э – 2 | до 4000,0 м/с2(≈ 400,0 g) | |
для МВ–45Э – 5 | до 1600,0 м/с2(≈ 160,0 g) | |
для МВ-45Э – 10 | до 800,0 м/с2(≈ 80,0 g) | |
для МВ-45Э – 25 | до 320,0 м/с2(≈ 32,0 g) | |
для МВ-45Э – 50 | до 160,0 м/с2(≈ 16,0 g) | |
Механические удары многократного действия с ударным ускорением | до 150,0 м/с2(≈ 15,0 g) |
Допускается эксплуатация МВ–45Э в условиях воздействия пыли, воды, специальных сред (масел, смазок, топлива на основе нефтепродуктов, стерилизующих растворов) в соответствии с ГОСТ14254–96.
Метрологические и технические характеристики
Наименование параметра | Значение | Единицы измерения | |
Номинальное значение коэффициента преобразования (Kвном) | |||
для МВ–45Э – 2 | 2,0 (19,6) | мВ//(м·с-²), (мВ/g) | |
для МВ–45Э – 5 | 5,0 (49,1) | ||
для МВ-45Э – 10 | 10,0 (98,1) | ||
для МВ-45Э – 25 | 25,0 (245,3) | ||
для МВ-45Э – 50 | 50,0 (490,5) | ||
Пределы допускаемых относительных отклонений (δв) действительных значений коэффициента преобразования (Kвпр) от номинальных значений (Kвном) на базовой частоте | ± 5,0 | % | |
Относительный коэффициент поперечного преобразования (Kвоп) | неболее 5,0 | % | |
Нелинейность амплитудной характеристики (δвa) в диапазоне амплитуд преобразуемых виброускорений | % | ||
для МВ–45Э – 2:от 0,1 м/с² (≈0,01 g) до 4000,0 м/с² (≈400,0 g) | неболее3,0 | % | |
для МВ–45Э – 5:от 0,04 м/с² (≈0,004 g) до 1600,0 м/с² (≈160,0 g) | неболее3,0 | ||
для МВ-45Э – 10:от 0,02 м/с² (≈0,002 g) до 800,0 м/с² (≈80,0 g) | неболее3,0 | ||
для МВ-45Э – 25:от 0,02 м/с² (≈0,002 g) до 320,0 м/с² (≈32,0 g) | неболее3,0 | ||
для МВ-45Э – 50:от 0,02 м/с² (≈0,002 g) до 160,0 м/с² (≈16,0 g) | неболее3,0 | ||
Неравномерность амплитудно–частотной характеристики в диапазоне частот преобразуемых виброускорений | |||
от 10,0 Гц до 5000,0 Гц, (δвf1) | неболее 5,0 | % | |
от 2,0 Гц до 10000,0 Гц, (δвf2) | неболее 10,0 | ||
Пределы допустимого относительного отклонения действительного значения коэффициента преобразования канала измерения виброускорения вибропреобразователя (KвТ), вызванного изменением температуры окружающей среды пьезоэлектрического преобразователя в диапазоне температур: | |||
от 20,0ºС до минус60,0ºС, (δвТ4) | ± 10,0 | % | |
от 20,0 ºС до 150,0ºС, (δвТ1) | ± 10,0 | ||
от 20,0ºС до 250,0ºС, (δвТ2) | ± 10,0 | ||
Пределы допустимого относительного отклонения действительного значения коэффициента преобразования канала измерения виброускорения вибропреобразователя (KвТ), вызванного изменением температуры окружающей среды усилителя заряда встроенного в соединительный разъём в диапазоне температур: | |||
от 20,0ºС до минус60,0ºС, (δвТ4) | ± 5,0 | % | |
от 20,0 ºС до 125,0ºС, (δвТ3) | ± 5,0 | ||
Частота установочного резонанса (fву. рез) | неменее30,0 | кГц | |
Частота поперечного резонанса (fвп. рез) | неменее 15,0 | кГц | |
Действительное значение коэффициента преобразования канала индикации температуры (KТпр) в диапазоне температур от минус 60,0°С до150,0°С, | 10,0 ± 1,0 | мВ/°С | |
Выходное напряжение канала индикации температуры (UТвых) | |||
при температуре 0,0 °С (UТ="0вых) | 2,73 ± 0",2 | В | |
при температуре 100,0 °С (UТ="100вых) | 3,73 ± 0,2 | ||
Приведённое среднее квадратическое значение шума в полосе частот от 2,0Гц до 22400,0 Гц (Nвср. ш) | не более 0,01" | м·с-² | |
Рабочий диапазон температур усилителя заряда встроенного в корпус соединительных разъемов: | |||
2РМДТ18КПЭ4Ш5А1В | отминус60,0до125,0 | ºС | |
2РМДТ18КПЭ4Г5А1В | |||
СНЦ-144-4/11ВО11-NFK | |||
СНЦ23-4/14В-1-В | |||
Выходное сопротивление канала измерения виброускорения (Rввых) | от 30,0 до 50,0 | Ом | |
Время установления рабочего режима (tраб) | не более 30,0 | с | |
Время непрерывной работы с момента включения (tнепр) | |||
при установке на объекте | не менее 30,0 | ч | |
при работе в наземном комплексе | не менее 1000,0 | ||
Масса МВ-45Э без жгута (m) | не более 0,07 | кг | |
Электрическое сопротивление изоляции (Rиз) | |||
в нормальных условиях | не менее 10,0 | МОм | |
в условиях пониженной температуры | не менее 1,0 | ||
в условиях повышенной влажности | не менее 1,0 | ||
Напряжение питания постоянного тока (Uпит) | от 22,0 до 26,0* | В | |
Диапазон рабочих токов потребления от генератора тока | |||
МВ–45ЭГ (ЭС, ЭН, ЭСН, ЭУГ, ЭУС, ЭУН, ЭУСН) (ΔIвраб) по каналу измерения виброускорения | от 2,0 до 10,0** | мА | |
МВ–45ЭТГ (ЭТС, ЭТН, ЭТСН, ЭТУГ, ЭТУС, ЭТУН, ЭТУСН) (ΔIТраб) поканалу индикации температуры | от 0,8 до 1,2 | ||
Уровень напряжения постоянного тока на выходе усилителя (Uвс) | от 11,0 до 14,0 | В | |
Коэффициент влияния деформации основания при основном креплении (Kвε) | не более 0,01 | м∙с-2/(мкм∙м-1) | |
Коэффициент влияния магнитного поля (KвM) | не более 2∙10-3 | м∙с-2/(А∙м-1) | |
Коэффициент влияния акустического шума (Kвак) | не более 2∙10-3 | м∙с-2/(дБ) | |
Потребляемая мощность (Pпит) | не более 0,5 | Вт |
*Допускается (Uпит) от 18,0 В до 22,0 В при снижении верхнего значения амплитуд преобразуемых виброускорений на 30,0% и от 26,0В до 28,0 В при ограничении времени непрерывной работы до 0,5 ч.
**При температуре усилителя заряда встроенного в соединительный разъем типа 2РМДТ18КПЭ4Ш5А1В (2РМДТ18КПЭ4Г5А1В, СНЦ-144-4/11ВО11-NFK, СНЦ23-4/14В-1-В) от 90,0°С до 125,0°С ток источника питания не должен превышать 4,0мА.
Устройство и принцип работы
МВ–45Э состоит из вибропреобразователя и жгута с соединительным разъемом. Чувствительный элемент вибропреобразователя (рисунок 1) представляет собой блок кольцевых пьезоэлементов в количестве 3÷5 штук (3), электрически изолированных от корпуса (2) и основания (1) вибропреобразователя изоляционными шайбами (8), и прижатого к ним гайкой (4) груза(7).
В корпус МВ–45ЭТ встроен датчик температуры (9).
Коэффициент преобразования определяется массой обоймы (6) и коэффициентом усиления согласующего усилителя, встроенного в корпус соединительного разъема.
Основание (1), выполненное в форме шестигранника, соединяется с корпусом (2) спомощью сварки.
Жгут МВ–45Э, выполненный из антивибрационного трехжильного экранированного теплостойкого кабеля и защищенный нержавеющим металлорукавом, неразъёмно соединен с корпусом и заканчивается для МВ–45ЭГ(ЭС, ЭСН, ЭТГ, ЭТС, ЭТСН, ЭУГ, ЭУС, ЭУСН, ЭТУГ, ЭТУС, ЭТУСН) вилкой соединительного разъема, а для МВ–45ЭН(ЭТН, ЭУН, ЭТУН) розеткой соединительного разъема.
Место соединения жгута и вибропреобразователя закрыто крышкой (5), приваренной к корпусу вибропреобразователя.
МВ–45Э крепится на объекте с помощью резьбового хвостовика основания (1).