Вибродатчики для приборов серий ОКТАВА и ЭКОФИЗИКА

Приборы серий ОКТАВА и ЭКОФИЗИКА могут использоваться в самых разных задачах, связанных с измерениями вибрации.

Наиболее распространенными являются задачи оценки вредного воздействия вибрации на рабочих местах, а также в помещениях жилых и общественных зданий. Очень близко к этой теме стоит вопрос оценки вибрационных характеристик машин и механизмов с позиций стандартов вибрационной безопасности. Как правило, для этих целей в качестве вибродатчиков используют пьезоакселерометры со встроенной электроникой (типа IEPE или ICP), такие как АР2082М, АР2038Р, АР2037-100, АР98, 1V151HC, 1V154HC, 1V102HB и др. Применение датчиков со встроенной электроникой позволяет избавиться от помех, вызванных трибоэлектрическим эффектом,  а также уйти от от проблемы зависимости чувствительности измерительного канала от емкости кабеля.

Для измерения сильных ударных вибраций можно использовать миниатюрные акселерометры пониженной чувствительности, например, АР2019АР2031, 1V301HA или 1V302HA. Их можно также рекомендовать для измерения вибраций легких конструкций или измерений на частотах выше 10 кГц (при этом следует помнить, что необходимо обеспечить должным образом монтаж акселерометра на исследуемую поверхность).

Для слабых вибраций, характерных, например, для строительных конструкций или сейсмических приложений подойдут акселерометры повышенной чувствительности, например АР2006 или 1V401HS.

Одна из проблем оценки воздействия вибрации на фундаменты и конструкции зданий состоит в необходимости измерения пиковой виброскорости в диапазоне частот от нескольких долей герца до нескольких сот герц. Большинство первичных преобразователей скорости (велосиметры), например, геофоны, имеют резонанс в этой области частот или не подходят по другим причинам. Наиболее распространенным сегодня является метод измерения, основанный на применении акселерометров с последующим интегрированием во временной области. Наш опыт работы с пьезоакселерометрами показывает, что такой подход следует использовать с осторожностью, особенно при измерениях малых уровней виброскорости, что связано с ростом собственных шумов акселерометра при убывании частоты в диапазоне до 1 Гц. Однако при применении подходящих акселерометров, например 1V154HC, 1V101HB, AP2099, АР2006 или 1V401HS такой подход даёт осмысленные результаты.

В настоящий момент одни из наиболее распространённых акселерометров, поставляемых с приборами Октава и Экофизика - вибропреобразователи типа 1V151HC (ГТЛаб, Россия). Эти преобразователи выпускается в таких модификациях с чувствительностью (10, 100, 500 мВ/g). Для применений совместно с ICP входами приборов Октава и Экофизика применение этих акселерометров с чувствительностью 500 мВ/g обычно не оправдано. Датчики 1V151HC-10 имеют ряд схожих параметров с акселерометрами AP2038P-10, а датчики 1V151HC-100 - с акселерометрами AP2038P-100 и AP2082M-100. 

Одно из главных удобств вибропреобразователей АР2038Р и 1V151HC - наличие сквозного центрального отверстия, которое позволяет крепить датчик длинным винтом (М5) и ориентировать любым образом в плоскости основания.

При измерениях слабой коммунальной вибрации (порядка 55 - 60 дБ отн. 1 мкм/с2 для корректированных уровней Wm) либо вибрации строительных конструкций рекомендуется использовать вибродатчик с меньшими, чем у АР2082М-100 или 1V151HC-100, уровнями собственного шума - типа 1V154HC-100 (ГТЛаб, Россия).

Вибропреобразователи АР2082М (Глобал Тест, Россия) предназначены для измерения вибраций на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий. Эти акселерометры могут использоваться в большинстве случаев за исключением очень сильных ударных процессов.

ПРИМЕЧАНИЕ. Вибропреобразователь АР2082М выпускается в двух вариантах исполнения: чувствительностью 100 мВ/g и 500 мВ/g. Ниже в таблице приведены технические характеристики исполнения АР2082М-100, так как оно оптимально подходит для большинства задач, в которых применяются приборы серий ОКТАВА и ЭКОФИЗИКА.

Вибропреобразователь АР2038Р (Глобал Тест, Россия) выпускается в трех вариантах исполнения: чувствительностью 10, 100 и 500 мВ/g. Исполнение АР2038Р-10 можно рекомендовать для измерений общей и локальной вибрации на рабочих местах. В исполнении АР2038Р-100 этот датчик близок по характеристикам к АР2082М, но обладает несколько бóльшим вертикальным размером, поэтому не может быть применен в комплекте с полужесткими резиновыми дисками общей вибрации.

Близким аналогом является линейка AP2038 - эти датчики имеют такие же характеристики, как у AP2038P, но не имеют разъёма кабеля (используется кабельный вывод). Это следует учесть особенно в том контексте, что поломка кабеля, при невозможности его заменить, требует замены всего акселерометра. 

Все упомянутые датчики датчика могут подключаться к приборам, поддерживающим преобразователи ICP, IEPE и аналогичным.

В стандартной поставке датчики оснащаются кабелем с тремя выходами BNC.

Технические характеристики датчиков 1V151HC, 1V154HC

Параметр 1V151HC-10 1V151HC-100 1V154HC-100
Количество каналов измерения 3 3 3
Осевая чувствительность (±10%)

1 мВ/(мс-2)

10 мВ/g

10 мВ/(мс-2)

100 мВ/g

10 мВ/(мс-2)

100 мВ/g

Диапазон измеряемых ускорений

±5000 мс-2

±500 g

±500 мс-2

±50 g

±500мс-2

±50 g

Максимальный удар (пиковое значение)

±10000 мс-2

±1000 g

±20000 мс-2

±2000 g

Собственные шумы (СКЗ в полосе 1 - 10000 Гц) <0,003 мс-2 <0,002 мс-2 <0,0005 мс-2
Собственные шумы (СКЗ в фильтре Wm), дБ* 74 70 53
Частотный диапазон (при неравномерности ±1 дБ) 0,5-15000 Гц 0,5-6000 Гц
Собственная частота в закрепленном состоянии >45 кГц > 18 кГц
Диапазон рабочих температур -55...+125 ºС
Питание IEPE/ICP:
напряжение +18...30В, ток +2...20мА
Материал корпуса Титановый сплав
Тип крепления Винт М5
Габаритные размеры 22 мм х 22 мм х 11 мм 36 мм х 36 мм х 19 мм
Масса (без кабеля) 26 г 115 г

Технические характеристики датчиков АР2082М, АР2038Р

Параметр АР2082М-100

АР2038Р-10

AP2038-10

АР2038Р-100

AP2038-100

Количество каналов измерения 3 3 3
Осевая чувствительность (±10%)

10 мВ/(мс-2)

100 мВ/g

1 мВ/(мс-2)

10 мВ/g

10 мВ/(мс-2)

100 мВ/g

Диапазон измеряемых ускорений

±500 мс-2

±50 g

±5000 мс-2

±500 g

±500 мс-2

±50 g

Максимальный удар (пиковое значение)

±10000 мс-2

±1000 g

Собственные шумы (СКЗ в полосе 1 - 10000 Гц) <0,003 мс-2 <0,005 мс-2 <0,003 мс-2
Собственные шумы (СКЗ в фильтре Wm), дБ* 70 74 70
Частотный диапазон (при неравномерности ±1 дБ) 0,5 - 10000 Гц 0,5 - 12000 Гц 0,5 - 12000 Гц
Собственная частота в закрепленном состоянии >30 кГц >35 кГц >35 кГц
Диапазон рабочих температур -40...+125 ºС
Питание

IEPE/ICP: напряжение +18...30В, ток +2...20мА

Материал корпуса Титановый сплав Нержавеющая сталь Нержавеющая сталь
Тип крепления Шпилька М5 Винт М5
Габаритные размеры 25 мм х 25 мм х 9 мм 20 мм х 23 мм х 12 мм 20 мм х 23 мм х 12 мм
Масса (без кабеля) 26 г 36 г 36 г

* - дБ отн. 10-6 м/с2

Вибропреобразователи 1V102T(H)B-100АР2037-100 и АР2098-100 (ранее назывались AP98) могут  применяться для измерений вибраций машин и механизмов, а также вибраций на полу в помещениях на рабочих местах. Модификации 1V102TB и 1V102HB различаются вертикальным или горизонтальным выводом разъёма кабеля. 

Вибропреобразователи 1V101HB-100 и АР2099-100 обладают пониженным уровнем собственных шумов и рекомендуется для измерений слабых вибраций - в том числе для измерений коммунальной вибрации на полу в жилых и общественных помещениях и для измерений в целях оценки воздействия вибрации на чувствительное оборудование (вибрационные критерии VC-D и менее строгие).

Вибропреобразователь 1V401HS-500 рекомендуются для оценки малых уровней вибрации. низкочастотной вибрации и измерений малых уровней виброперемещения и виброскорости с помощью акселерометров. 

Все перечисленные виды датчиков могут подключаться ко входам приборов, поддерживающих подключение преобразователей типа ICP, IEPE и аналогичных.

В стандартной поставке датчики оснащаются кабелем с разъемами 10-32UNF (к датчику) и BNC (к прибору).

Технические характеристики датчиков 1V101HB-100, 1V102H(T)B-100, 1V401HS-500

Параметр 1V101HB-100 1V102H(T)B-100 1V401HS-500
Количество каналов измерения 1 1 1
Осевая чувствительность (±10%)

10 мВ/(мс-2)

100 мВ/g

10 мВ/(мс-2)

100 мВ/g

50 мВ/(мс-2)

500 мВ/g

Амплитудный диапазон

±500 мс-2

±50g

±500 мс-2

±50g

±500 мс-2

±50g

Максимальный удар (пиковое значение)

±25 000 мс-2

±2500 g

±100 000 мс-2

±10000 g

±25 000 мс-2

±2500 g

Частотный диапазон (±1 дБ) 0,5 - 6300 Гц 0,5 - 16000 Гц 0,5 - 3000 Гц
Собственная частота в закрепленном состоянии >20 кГц >50 кГц >9 кГц
Собственные шумы, СКЗ (1 Гц - 10 кГц) <0,0005 мс-2 <0,0035 мс-2 <0,0001 мс-2
Собственные шумы (СКЗ в фильтре Wm), дБ* 53 66 33
Диапазон рабочих температур -40...+125 ºС -40...+125 ºС -40...+125 ºС
Питание IEPE/ICP: напряжение +18...30В,
ток +2...20мА
Материал корпуса Нержавеющая сталь
Соединитель 10-32UNF 10-32UNF SMA
Тип крепления шпилька М5 шпилька М5 шпилька М5
Масса (без кабеля) 42 г 13 г 160 г
Габаритные размеры 21,5 мм х Ø18 мм 23,5 мм х  Ø10мм 26,2 мм х Ø 32мм

Технические характеристики датчиков АР2037-100, АР2098-100, АР2099-100

Параметр АР2037-100 АР2098-100 АР2099-100
Количество каналов измерения 1 1 1
Осевая чувствительность (±10%)

10 мВ/(мс-2)

100 мВ/g

10 мВ/(мс-2)

100 мВ/g

10 мВ/(мс-2)

100 мВ/g

Амплитудный диапазон

±500 мс-2

±50g

±500 мс-2

±50g

±500 мс-2

±50g

Максимальный удар (пиковое значение)

±100 000 мс-2

±10000 g

±20 000 мс-2

±2000 g

±25 000 мс-2

±2500 g

Частотный диапазон (±1 дБ) 0,5 - 15000 Гц 0,5 - 12000 Гц 0,5 - 10000 Гц
Собственная частота в закрепленном состоянии >45 кГц >40 кГц >15 кГц
Собственные шумы, СКЗ (1 Гц - 10 кГц) <0,0035 мс-2 <0,003 мс-2 <0,001 мс-2
Собственные шумы (СКЗ в фильтре Wm), дБ* 66 66 53
Диапазон рабочих температур -40...+125 ºС -40...+125 ºС -40...+125 ºС
Питание IEPE/ICP: напряжение +18...30В,
ток +2...20мА
Материал корпуса Нержавеющая сталь
Соединитель 10-32UNF 10-32UNF 10-32UNF
Тип крепления шпилька М5 шпилька М5 шпилька М5
Масса (без кабеля) 13 г 40 г 35 г
Габаритные размеры 18мм х 12мм х 17мм 31,5мм х Ø17мм 26 мм х 23,5 мм х 19мм

* - дБ отн. 10-6 м/с2

Миниатюрные акселерометры со встроенной электроникой

Миниатюрные акселерометры следует использовать для измерения вибрации легких конструкций. Помимо этого их используют для измерения очень сильных вибраций, так как в силу своих малых размеров они обладают пониженной чувствительностью.

1VHA301-1 и АP2019 обладают очень маленькими размерами и массой и устанавливаются на вибрирующую поверхность клеевым способом.

1VHA302-1 и АР2031 имеет чуть большие размеры и имеет встроенную резьбовую шпильку М5.

Для виброакустических измерений на лёгких конструкциях (стёкла, ламели жаллюзи и т.д.) в сфере защиты информации мы рекомендуем использовать миниатюрные вибродатчики номинальной чувствительностью 10 мВ/(мс-2) и неравномерностью АЧХ не более 10% в диапазоне 100 - 11200 Гц. Эти датчики устанавливаются на поверхность клеевым способом.

Все указанные датчики могут подключаться ко входам приборов, поддерживающих подключение преобразователей типа ICP, IEPE и аналогичных.

Технические характеристики датчиков

Параметр 1V301HA-1 1V302HA-1
Количество каналов 1 1
Осевая чувствительность (+/-10%) 0,1 мВ/мс-2 0,1 мВ/мс-2
Амплитудный диапазон +/- 50 000 м/с2 +/- 50 000 м/с2
Частотный диапазон (неравномерность +/-1 дБ) 10 - 25 000 Гц 10 - 25 000 Гц
Собственная частота в закрепленном состоянии >75 кГц >75 кГц
Уровень собственных шумов (СКЗ в полосе 1 Гц - 10 кГц) <0,02 м/с2 <0,02 м/с2
Питание

IEPE/ICP: напряжение +(18...30) В, ток 2...20 мА

IEPE/ICP: напряжение +(18...30) В, ток 2...20 мА

Материал корпуса нержавеющая сталь нержавеющая сталь
Рабочий диапазон температур -55 ...+125 °С -55 ...+125 °С
Кабель встроенный встроенный
Соединитель BNC BNC
Масса  2 г 2 г
Габаритные размеры Ø6 мм х 9 мм Ø5,8 мм х 13,5 мм
Параметр АР2031 АР2019
Количество каналов 1 1
Осевая чувствительность (+/-10%) 3 мВ/g 0,5 мВ/g
Амплитудный диапазон +/-1 500 g +/-10 000 g
Частотный диапазон (неравномерность +/-1 дБ) 2 - 12 000 Гц 2 - 18 000 Гц
Собственная частота в закрепленном состоянии >60 кГц >90 кГц
Уровень собственных шумов (СКЗ в полосе 1 Гц - 10 кГц) <0,002 g <0,01 g
Питание

IEPE/ICP: напряжение +(18...30) В, ток 2...20 мА

IEPE/ICP: напряжение +(18...30) В, ток 2...20 мА

Материал корпуса нержавеющая сталь нержавеющая сталь
Рабочий диапазон температур -50 ...+125 °С -50 ...+125 °С
Кабель встроенный, 1 м встроенный, 1 м
Соединитель BNC BNC
Масса  2,0 г 0,14 г
Габаритные размеры Ø9мм х 15 мм Ø3мм х 3,6 мм
Параметр 1V104HA-100 АР2029-100
Количество каналов 1 1
Осевая чувствительность (+/-10%) 10 мВ/мс-2 10 мВ/мс-2
Амплитудный диапазон +/- 500 м/с2 +/- 500 м/с2
Частотный диапазон (неравномерность +/-1 дБ) 2 - 16 000 Гц 1 - 20 000 Гц
Собственная частота в закрепленном состоянии >50 кГц >60 кГц
Уровень собственных шумов (СКЗ в полосе 1 Гц - 10 кГц) <0,005 м/с2 <0,005 м/с2
Питание

IEPE/ICP: напряжение +(18...30) В, ток 2...20 мА

IEPE/ICP: напряжение +(18...30) В, ток 2...20 мА

Материал корпуса титановый сплав титановый сплав
Рабочий диапазон температур -55 ...+125 °С -55 ...+125 °С
Кабель встроенный съёмный, соединитель 10-32 UNF
Соединитель BNC BNC
Масса  2 г 5 г
Габаритные размеры Ø8,2 мм х 8 мм 10 мм х 10 мм х 16 мм

Рекомендации по выбору датчика вибрации

  ТИП ВИБРАЦИИ
ДАТЧИК

Транспортная и

транспортно-

технологическая

вибрация (сиденья)

Вибрация на полу или на грунте

Локальная вибрация
(умеренная: рычаги
управления, рулевое
управление, неударный

инструмент)

Сильная локальная
вибрация* (шлифовальные
машины, заточные
станки и т.п.)
1V151HC-100, АР2082М, АР2038Р-100
(100 мВ/g),
трехкомпонентный

Оптимально

Адаптер 003РД

Производственные
и коммунальные
вибрации (исключая
очень слабые).

Адаптер для устновки на пол: 004ОП

 

Адаптер для установки на грунт: 005ГР

Допускается
использование.

Адаптеры: 022КБ, 002КР

Не рекомендуется
1V154HC-100 (100 мВ/g), 3-компонентный Не может быть использован

Оптимально

 

Адаптер для устновки на пол: 004ОП

 

Адаптер для установки на грунт: 005ГР

Не рекомендуется Не рекомендуется
1V151HC-10, АР2038Р-10
(10 мВ/g),
трехкомпонентный

Оптимально.

Адаптер: 003РД (оптимальный адаптер), 

002ОТ (допускается)

Производственные вибрации

выше 10 мм/с2.

Адаптер: 003ОП,
004ОП

 

Адаптер для установки на грунт: 005ГР

Допускается
использование.

Адаптеры: 022КБ (оптимальный адаптер), 002КР022КРН

Допускается
использование.
Адаптеры:
002КР, 022КРН

022КБ

АР98АР2098-100, 1V102HВ-100, 1V102ТВ-100,
АР2037-100
(100 мВ/g),
1-компонентный

Для ориентировочных
замеров и
исследований.
На жестких и плоских
поверхностях.

Адаптер: 001ОТ

Производственные
и коммунальные
вибрации. Может
использоваться
для измерений
вибрации порядка
1 мм/с2.
Адаптер: 004ОП

 

Адаптер для установки на грунт: 005ГР

Только для
ориентировочных
замеров, адаптер 001КР
Не рекомендуется

1V104HB-100, 1-комп.

AP2031, 1-комп.

Не может быть использован Для установки
на тонкие пластины, не рекомендуются для санитарно-гигиенических исследований
Не рекомендуется Не рекомендуется

1V101HB-100, АР2099-100

(100 мВ/g), 1-компонентный

Не может быть использован

Адаптер для устновки на пол: 004ОП

 

Адаптер для установки на грунт: 005ГР

Не рекомендуется Не рекомендуется
1V401HS-500, АР2006-500
(500 мВ/g),
1-компонентный
Не может быть использован

Сверхслабые
низкочастотные
вибрации

 

Адаптер для установки на пол: 004ОП

 

Адаптер для установки на грунт: 005ГР

Не рекомендуется Не может быть использован

* - для особо сильной локальной вибрации, связанной с импульсами - например, например на рукоятях молотов или при удержании образцов при ковке, рекомендуется применение 1V301HA-1 или аналогичных датчиков, обеспечивающих за счёт малой чувствительности отсутствие перегрузки при импульсе вибрации с существенной внеполосной составляющей сигнала. 

Рекомендации по выбору установочного адаптера

 Установочные адаптеры

Адаптер Кратное описание

003ОП/

004ОП

Платформа напольная для измерений вибрации на
полу. Применяется для измерений общей или коммунальной вибрации, либо вибрации на массивных (сотни кг) жёстких объектах. Датчик крепится с помощью резьбовой шпильки М5

002ОТ

Платформа-диск для измерений вибрации 3-компонентным датчиком на жестком и плоском сиденье. Датчик крепится с помощью резьбовой шпильки М5

003РД

Полужесткий диск для установки 3-компонентного датчика 1V151HC-100 (-10), АР2082М-100 или АР2038Р-100 (-10). Применяется для измерений вибрации на сиденьях. 

002КР

Адаптер кисти руки (одно положение установки 3-компонентного датчика). Зажимается между пальцами рук и рукояткой вибрирующего инструмента. Может зажиматься не рукой, а стяжками. Датчик крепится с помощью резьбовой шпильки М5

022КР

Адаптер рукоятки для измерений. Зажимается между ладонью и рукояткой вибрирующего инструмента. Применяется только в тех случаях, когда нет возможности использовать 022КБ и 002КР. Датчик крепится с помощью резьбовой шпильки М5.

022КБ

Адаптер для установки вибродатчика на трубчатую поверхность (рукоятки, рулевое управление и пр.). Оптимальный способ установки акселерометра при измерениях локальной вибрации. Датчик крепится с помощью резьбовой шпильки М5.

АМ-01-ОКТ

Магнит для крепления датчика к металлическим магнитным поверхностям. Датчик крепится к магниту с помощью шпильки. Не используется для измерений вибрации выше 800-1000 Гц. Датчик крепится с помощью резьбовой шпильки М5.

AW-01-1

Восковая мастика для установки датчика клеевым способом. Применяется для измерений вибрации в частотном диапазоне не более 300 Гц

ММ-01-ОКТ

Площадка для клеевого крепления к поверхности. Датчик крепится к площадке с помощью шпильки. Клеевое крепление реализуется в соответствии с рекомендациями ГОСТ ИСО 5348. Датчик крепится с помощью резьбовой шпильки М5.

МП-03-ОКТ

Многопозиционная площадка для клеевого крепления к поверхности. Клеевое крепление реализуется в соответствии с рекомендациями ГОСТ ИСО 5348. Датчики крепятся с помощью резьбовой шпильки М5.

005ГР Адаптер-кол для измерений вибрации на грунте. Обеспечивает крепление от одного до трёх акселерометров. Датчики крепятся с помощью резьбовой шпильки М5.

Прочие виброметрические принадлежности

Принадлежности Кратное описание

110А-IEPE

Адаптер для подключения датчиков со встроенной электроникой (ICP/IEPE и аналогичные) к микрофонным входам приборов серии Октава, Экофизика, Октафон-М

ЭКВ-110-3

Эквивалент датчиков со встроенной электроникой. Может использоваться для испытаний трактов виброметра либо как адаптер прямого входа ICP/IEPE входов приборов Октава и Экофизика

АК21

41E1D3

Кабель для трёхкомпонентных акселерометров типа AP2082M, AP2038. Выходные разъёмы - BNC. Типовая длина - 2 м.

41C1D3

010G10R

Кабель для трёхкомпонентных акселерометров типа 1V151HC, 317А41. Выходные разъёмы - BNC. Типовая длина - 2 м.

АК10

03B1D1

Кабель для однокомпонентных акселерометров типа 1V101HB-100, 1V101H(T)B-100, AP2037, AP98, AP2098, AP99, AP2099, AP2006. Выходной разъём - BNC. Типовая длина - 2 м.

BNCm-BNCf

Кабель-удлинитель BNC-BNC (розетка-вилка). Поставляется с протоколом испытаний с нахождением фактического коэффициента гармоник выходного с кабеля сигнала при разных уровнях и частотах подаваемых с ICP/IEPE преобразователей сигналов. 

ШМ5Д8

ШМ5Д10

 

Комплект монтажных шпилек М5 длинной 8 или 10 мм. В комплект входит 5 шт. Каждая шпилька имеет с двух сторон плоский шлиц.